Published December 1, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Contention-based traffic priority MAC protocols in wireless body area networks: A thematic review

Creators

  • 1. University of Veterinary and Animal Sciences
  • 2. Kwame Nkrumah University of Science and Technology
  • 3. University of Education
  • 4. University of Okara
  • 5. Universiti Malaysia Kelantan
  • 6. King Khalid University
  • 7. Government College University, Faisalabad

Description

Wireless Body Area Networks (WBANs) healthcare application is a group of heterogeneous-natured Bio-Medical Sensor Nodes (BMSNs) used to sense and monitor a patient's vital signs, in the long run, under natural physiological conditions, without affecting the regular activities. Heterogeneous-natured BMSNs demand prioritized channel access during contention access phases to transmit data or allocate time slots in contention-free phases. Thus, contention-based prioritization of heterogeneous traffic is required in WBANs. Therefore, many researchers have considered and presented various traffic-priority Medium Access Control (MAC) protocols. This paper provides a thematic review of contention-based traffic priority MAC protocols in WBANs. Slotted Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA/CA) scheme in beacon-enabled modes of IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 MACs is also analyzed regarding contention-based traffic prioritization. In addition, a critical and comparative analysis of existing contention-based traffic priority MAC protocols is obtained. A hierarchy of contention-based traffic priority MAC protocols is proposed. This review on contention-based traffic priority MAC protocols in WBANs extends the body of knowledge. This paper, therefore, serves as the first and enhances the concept of contention-based traffic prioritization at the MAC layer in WBANs. We have confidence that this paper will stimulate a better way of solving the contention-based traffic prioritization problem.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تطبيق الرعاية الصحية لشبكات منطقة الجسم اللاسلكية (WBANs) هو مجموعة من عقد الاستشعار الطبية الحيوية غير المتجانسة (BMSNs) المستخدمة لاستشعار ومراقبة العلامات الحيوية للمريض، على المدى الطويل، في ظل الظروف الفسيولوجية الطبيعية، دون التأثير على الأنشطة العادية. تتطلب شبكات إدارة المباني ذات الطبيعة غير المتجانسة الوصول إلى القنوات ذات الأولوية أثناء مراحل الوصول إلى التنافس لنقل البيانات أو تخصيص فترات زمنية في مراحل خالية من التنافس. وبالتالي، فإن الأولوية القائمة على التنافس لحركة المرور غير المتجانسة مطلوبة في شبكات WBAN. لذلك، درس العديد من الباحثين وقدموا العديد من بروتوكولات التحكم في الوصول المتوسط ذات الأولوية المرورية (MAC). تقدم هذه الورقة مراجعة موضوعية لبروتوكولات MAC ذات الأولوية لحركة المرور القائمة على التنافس في شبكات WBAN. يتم أيضًا تحليل مخطط تجنب الوصول / الاصطدام المتعدد لاستشعار الناقل المشقوق (CSMA/CA) في الأوضاع التي تدعم المنارة من IEEE 802.15.4 و IEEE 802.15.6 MACs فيما يتعلق بتحديد أولويات حركة المرور القائمة على التنافس. بالإضافة إلى ذلك، يتم الحصول على تحليل نقدي ومقارن لبروتوكولات لجنة الهدنة العسكرية ذات الأولوية المرورية القائمة على التنافس. يُقترح التسلسل الهرمي لبروتوكولات لجنة الهدنة العسكرية ذات الأولوية المرورية القائمة على التنافس. تعمل هذه المراجعة حول بروتوكولات MAC ذات الأولوية لحركة المرور القائمة على التنافس في شبكات WBAN على توسيع نطاق المعرفة. وبالتالي، فإن هذه الورقة بمثابة الورقة الأولى وتعزز مفهوم تحديد أولويات حركة المرور القائمة على التنافس في طبقة MAC في شبكات WBAN. نحن على ثقة من أن هذه الورقة ستحفز طريقة أفضل لحل مشكلة تحديد أولويات حركة المرور القائمة على التنافس.

Translated Description (French)

L'application de soins de santé WBAN (Wireless Body Area Networks) est un groupe de nœuds de capteurs biomédicaux à nature hétérogène (BMSN) utilisés pour détecter et surveiller les signes vitaux d'un patient, à long terme, dans des conditions physiologiques naturelles, sans affecter les activités régulières. Les BMSN à nature hétérogène exigent un accès prioritaire aux canaux pendant les phases d'accès aux contentions pour transmettre des données ou allouer des créneaux horaires dans des phases sans contention. Ainsi, la priorisation basée sur les conflits du trafic hétérogène est nécessaire dans les WBAN. Par conséquent, de nombreux chercheurs ont envisagé et présenté divers protocoles de contrôle d'accès moyen (MAC) à priorité de trafic. Ce document fournit un examen thématique des protocoles MAC de priorité de trafic basés sur les conflits dans les WBAN. Le schéma CSMA/CA (Slotted Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) dans les modes activés par balise des Mac IEEE 802.15.4 et IEEE 802.15.6 est également analysé en ce qui concerne la priorisation du trafic basée sur les conflits. En outre, une analyse critique et comparative des protocoles MAC de priorité de trafic basés sur les conflits existants est obtenue. Une hiérarchie des protocoles MAC de priorité de trafic basés sur les conflits est proposée. Cette revue sur les protocoles MAC de priorité de trafic basés sur les contentions dans les WBAN étend le corpus de connaissances. Ce document est donc le premier et améliore le concept de priorisation du trafic basée sur les conflits au niveau de la couche MAC dans les WBAN. Nous sommes convaincus que ce document stimulera une meilleure façon de résoudre le problème de priorisation du trafic basé sur les conflits.

Translated Description (Spanish)

La aplicación sanitaria de redes inalámbricas de área corporal (WBAN) es un grupo de nodos de sensores biomédicos de naturaleza heterogénea (BMSN) utilizados para detectar y monitorear los signos vitales de un paciente, a largo plazo, en condiciones fisiológicas naturales, sin afectar las actividades regulares. Los BMSN de naturaleza heterogénea exigen un acceso prioritario al canal durante las fases de acceso de contención para transmitir datos o asignar intervalos de tiempo en fases libres de contención. Por lo tanto, se requiere una priorización basada en la contienda del tráfico heterogéneo en las WBAN. Por lo tanto, muchos investigadores han considerado y presentado varios protocolos de control de acceso al medio (MAC) prioritarios para el tráfico. Este documento proporciona una revisión temática de los protocolos MAC de prioridad de tráfico basados en contención en las WBAN. El esquema Slotted Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA/CA) en los modos habilitados para balizas de IEEE 802.15.4 e IEEE 802.15.6 Macs también se analiza con respecto a la priorización del tráfico basada en la contención. Además, se obtiene un análisis crítico y comparativo de los protocolos MAC de prioridad de tráfico basados en contención existentes. Se propone una jerarquía de protocolos MAC de prioridad de tráfico basados en contención. Esta revisión sobre los protocolos MAC de prioridad de tráfico basados en contención en las WBAN amplía el cuerpo de conocimientos. Este documento, por lo tanto, sirve como el primero y mejora el concepto de priorización de tráfico basado en contención en la capa MAC en las WBAN. Confiamos en que este documento estimulará una mejor manera de resolver el problema de priorización del tráfico basado en la contención.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
بروتوكولات MAC ذات الأولوية المرورية القائمة على التنافس في شبكات منطقة الجسم اللاسلكية: مراجعة مواضيعية
Translated title (French)
Protocoles MAC PRIORITAIRES POUR le trafic basé sur la contention dans les réseaux corporels sans fil : une revue thématique
Translated title (Spanish)
Protocolos MAC de prioridad de tráfico basados en la contención en redes inalámbricas de área corporal: una revisión temática

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4387657462
DOI
10.1016/j.eij.2023.100410

Is supplement to
https://openalex.org/W653452717 (Other)
https://openalex.org/W4367627632 (Other)
https://openalex.org/W4283209547 (Other)
https://openalex.org/W2554445088 (Other)
https://openalex.org/W2506292322 (Other)
https://openalex.org/W2335661150 (Other)
https://openalex.org/W2184980933 (Other)
https://openalex.org/W2130820711 (Other)
https://openalex.org/W1595456161 (Other)
https://openalex.org/W1537688338 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W1494277589
  • https://openalex.org/W1523228572
  • https://openalex.org/W1548429670
  • https://openalex.org/W1892233042
  • https://openalex.org/W1966357181
  • https://openalex.org/W1973675857
  • https://openalex.org/W1973699203
  • https://openalex.org/W1983930997
  • https://openalex.org/W1986847617
  • https://openalex.org/W1988856370
  • https://openalex.org/W1989095450
  • https://openalex.org/W1995395056
  • https://openalex.org/W2001660102
  • https://openalex.org/W2002826159
  • https://openalex.org/W2003166604
  • https://openalex.org/W2004307998
  • https://openalex.org/W2005449844
  • https://openalex.org/W2009495409
  • https://openalex.org/W2011716676
  • https://openalex.org/W2012560960
  • https://openalex.org/W2019283543
  • https://openalex.org/W2022951315
  • https://openalex.org/W2027370645
  • https://openalex.org/W2030743097
  • https://openalex.org/W2031340135
  • https://openalex.org/W2032443029
  • https://openalex.org/W2034896154
  • https://openalex.org/W2039995557
  • https://openalex.org/W2046255234
  • https://openalex.org/W2047681167
  • https://openalex.org/W2050247401
  • https://openalex.org/W2052312721
  • https://openalex.org/W2052938746
  • https://openalex.org/W2068403008
  • https://openalex.org/W2071462330
  • https://openalex.org/W2071668610
  • https://openalex.org/W2073193714
  • https://openalex.org/W2073206602
  • https://openalex.org/W2076264348
  • https://openalex.org/W2077990138
  • https://openalex.org/W2080486283
  • https://openalex.org/W2083938000
  • https://openalex.org/W2090136794
  • https://openalex.org/W2095440574
  • https://openalex.org/W2098802943
  • https://openalex.org/W2100720169
  • https://openalex.org/W2108932401
  • https://openalex.org/W2110705266
  • https://openalex.org/W2112320278
  • https://openalex.org/W2114525161
  • https://openalex.org/W2117612715
  • https://openalex.org/W2118063682
  • https://openalex.org/W2119562457
  • https://openalex.org/W2120996290
  • https://openalex.org/W2122432011
  • https://openalex.org/W2125126870
  • https://openalex.org/W2131373651
  • https://openalex.org/W2131496831
  • https://openalex.org/W2135098292
  • https://openalex.org/W2137093189
  • https://openalex.org/W2138700000
  • https://openalex.org/W2143780924
  • https://openalex.org/W2143814584
  • https://openalex.org/W2145873222
  • https://openalex.org/W2152568281
  • https://openalex.org/W2157002237
  • https://openalex.org/W2157072231
  • https://openalex.org/W2158575894
  • https://openalex.org/W2159456336
  • https://openalex.org/W2160527740
  • https://openalex.org/W2160544911
  • https://openalex.org/W2165709118
  • https://openalex.org/W2170239483
  • https://openalex.org/W2261702034
  • https://openalex.org/W2299671922
  • https://openalex.org/W2328482947
  • https://openalex.org/W2332492940
  • https://openalex.org/W2338004015
  • https://openalex.org/W2345572055
  • https://openalex.org/W2412353053
  • https://openalex.org/W2547396270
  • https://openalex.org/W2574932449
  • https://openalex.org/W2585273599
  • https://openalex.org/W2591457736
  • https://openalex.org/W2741735950
  • https://openalex.org/W2746036083
  • https://openalex.org/W2778968442
  • https://openalex.org/W2902079392
  • https://openalex.org/W2903325979
  • https://openalex.org/W2906587500
  • https://openalex.org/W2914164902
  • https://openalex.org/W2992734699
  • https://openalex.org/W3025122780
  • https://openalex.org/W3049320235
  • https://openalex.org/W3104094008
  • https://openalex.org/W3119858877
  • https://openalex.org/W3131131573
  • https://openalex.org/W3171013972
  • https://openalex.org/W3200487530
  • https://openalex.org/W3207658164
  • https://openalex.org/W4205250538
  • https://openalex.org/W4205466996
  • https://openalex.org/W4212965830
  • https://openalex.org/W4220871983
  • https://openalex.org/W4224995170
  • https://openalex.org/W4225759285
  • https://openalex.org/W4286580129
  • https://openalex.org/W4298872004
  • https://openalex.org/W4311897800
  • https://openalex.org/W4317795303
  • https://openalex.org/W4380758726
  • https://openalex.org/W4382469272