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无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)是一个运行在人体体内、体表、体外(十几厘米到几米范围)的短距离无线通信系统,包含各种类型传感器节点,这些节点采集人体参数并将其传送给中心节点,中心节点负责传输至网络中。WBAN在全球人口总量增加,人类平均寿命延长以及老龄化趋势渐趋明显的情况下应运而生。起初WBAN应用为解决医疗资源紧缺、实现医疗资源共享的医用领域,而后扩展为日常生活、娱乐消费、战争军事等各种领域,具有广阔的发展前景。为推进WBAN发展,802.15工作组于2012年提出IEEE 802.15.6协议。由于WBAN自身流量较大且各个传感器节点具有不同流量周期的特点,它广泛采用载波监听多点接入/碰撞避免(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance,CSMA/CA)接入方法。在CSMA/CA接入方法中,前人集中于CSMA/CA某一过程的研究,未能准确分析CSMA/CA接入方法以及从多个不同角度考虑它对整个WBAN系统性能的影响。因此,本文结合国家自然科学基金项目“面向孕妇体域网的绿色智能信息获取与处理方法研究”,针对WBAN中CSMA/CA接入方法进行研究,具体研究内容包括:(1)CSMA/CA接入方法通常采用马尔科夫链模型进行分析。在对其进行马尔科夫链建模过程中,节点准备传输数据时后退计数器的值冻结过程常被忽略或仅考虑由于信道处于忙碌状态而导致的值冻结过程,后退计数器值冻结过程是构成一个完整的后退计数器值下降过程必不可少的一部分,对整个CSMA/CA接入方法运行有重要影响。本文在详细分析后退计数器值冻结过程的基础上,为CSMA/CA接入方法建立四维马尔科夫链模型,准确分析CSMA/CA接入方法全过程,并通过转移概率对此模型进行分析。(2)在IEEE 802.15.6 CSMA/CA WBAN中,本文首先分析WBAN的非理想信道特性。在WBAN中,信号传输将跨越人体表皮或沿皮肤表面或距离人体十几厘米到几米的空间范围,必然经历衰落,因此文中研究WBAN非理想信道特性,并在非理想信道条件下提出传输概率、碰撞概率、失败概率的定义以及可靠性、吞吐量、平均服务时延、能耗等性能指标。通过蒙特卡罗实验方法,分析传输概率、碰撞概率、失败概率三者之间的相互关系以及系统节点总数、重传次数、负载长度、数据速率等对系统性能指标的影响,较为全面地展示CSMA/CA接入方法下WBAN的性能表现,为WBAN日后应用于各种场景提供参考。