PHÁT TRIỂN THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT DỰA TRÊN CỬA SỔ THÔNG LƯỢNG CHO MẠNG VÔ TUYẾN QUANH CƠ THỂ

Tóm tắt

Các cảm biến trong mạng vô tuyến quanh cơ thể (Wireless Body Area Networks - WBAN) yêu cầu tiêu thụ năng lượng thấp để đảm bảo hoạt động liên tục trong thời gian dài, đồng thời duy trì khả năng truyền dữ liệu chính xác và ổn định. Bài báo đề xuất một thuật toán điều khiển công suất mới nhằm tiết kiệm năng lượng cho cảm biến trong WBAN. Thuật toán “điều khiển công suất dựa trên cửa sổ thông lượng” (Throughput Window-based Power Control - TWC) được đề xuất nhằm đảm bảo thông lượng cho cảm biến nằm trong một khoảng giá trị nhất định, phù hợp với yêu cầu hệ thống. Kết quả mô phỏng cho thấy thuật toán TWC không chỉ giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng mà còn duy trì hiệu suất truyền tin ổn định với độ tin cậy cao trong điều kiện truyền dẫn đặc thù của WBAN. Cụ thể, thuật toán TWC đạt hiệu quả năng lượng trung bình cao nhất, cao hơn 1,5 lần so với thuật toán điều khiển công suất tối đa hóa mức tối thiểu (MMC) và cao hơn 7,5 lần so với trường hợp không điều khiển công suất (NPC). Ngoài ra, TWC còn cho mức tiêu thụ năng lượng trung bình thấp nhất, chỉ bằng 0,75 lần so với MMC và 0,3 lần so với NPC. So với thuật toán MMC và trường hợp NPC, TWC thể hiện khả năng tiết kiệm năng lượng vượt trội trong khi vẫn đảm bảo chất lượng dịch vụ. Những kết quả này góp phần thúc đẩy phát triển các mô hình WBAN tự chủ về năng lượng, đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng giám sát sức khỏe tiên tiến.