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研究生:林宗億
研究生(外文):LIN,TSUNG-YI
論文名稱:Wimax 應用在遠距醫療與居家照護上的效能評析
論文名稱(外文):Performance analysis of Wimax applications in telemedicine and home care
指導教授:黃秀園黃秀園引用關係
指導教授(外文):Huang,Siou-Yuan
學位類別:碩士
校院名稱:亞洲大學
系所名稱:光電與通訊學系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:居家照護WimaxIPv6遠距醫療4G
外文關鍵詞:Home careWimaxIPv6Telemedicine4G
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醫療網路從傳統的有線升級到無線,卻需要面對無線網路訊號衰弱、地形影響與上傳頻寬的種種限制,以致於使用者無法得到穩定且最佳的網路品質。
Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access)網路有著比3.5G 多約10 倍的上傳頻寬,可以提供更多的資源來傳送醫療資訊;我們殷切期盼它能為健康照護提供快速又方便的聯絡網路。有藉於此,本文將以遠距醫療與居家照護所需的網路品質,來設定Wimax 在IPv4/v6 的各種參數,觀察其中的網路效能變化是否可以達到要求的水準。
Wimax 可讓使用者在做生理監控時,改善因地點轉移而需不停切換網路。然而同一網域的使用者數仍需做管制,以利傳送醫療資訊可以保持水準之上,才可確保Wimax 的最大效益。
Medical Treatment network has been upgraded from wired to
wireless, however we have to face the problem of weak signals,
topography effects and upload limits. That makes user cannot have a
stable and better net quality.
Wimax has more 10 times of upload limits than 3.5G system, and
has more resorces to access medical treatment information. We truly hope
that Wimax can provide Health Care a efficiency and convenient Network.
Knowing the benefits of Wimax, we’ll base on the net quality of
Telemedicine and Home Care to set the parameter of Wimax in Ipv4/v6
and observe performance the variation of network to fit in with the
standard.
When the users monitor the physiology condition, the Wimax can
help them stop changing the different network. The number of the users at
the same network needs to be limited, so that we can keep the access
quality of medical treatment information. Therefore, the Wimax can be
developed the maximum benefits.
目錄
摘要 ..................................................... i
Abstract ................................................ ii
目錄 ................................................... iii
圖目錄 .................................................. vi
表目錄 ................................................ viii
第一章 緒論 .............................................. 1
1.1 研究動機 .......................................... 1
1.2 研究目的 .......................................... 3
1.3 論文架構 .......................................... 5
第二章 研究背景與文獻探討 ................................ 6
2.1 遠距醫療 .......................................... 6
2.2 遠距醫療特性 ...................................... 8
2.3 居家照護 .......................................... 9
2.4 遠距醫療目前發展與應用 ........................... 10
2.5 第四代Wimax 網路 ................................. 14
2.5.1 Wimax 興起 .................................. 14
2.5.2 Wimax 相關技術 .............................. 15
2.5.3 Wimax 優勢 .................................. 17
第三章 研究基礎與實驗設計 ............................... 21
3.1 TCP/IP/UDP ....................................... 21
3.1.1 TCP ........................................ 21
3.1.2 IP ......................................... 27
3.1.3 UDP ........................................ 30
3.2 IPv4 與IPv6 發展 ................................. 31
3.3 網路協定過渡辦法 ................................. 33
3.3.1 Dual Stack ................................. 34
3.3.2 Translator ................................. 34
3.3.3 Tunnel ..................................... 35
3.3.4 Tunnel Brocker ............................. 36
3.4 實驗設備要求 ..................................... 37
3.5 實驗架設(軟體安裝) ............................... 38
第四章 實驗成果分析 ..................................... 51
4.1 實驗設計 ......................................... 51
4.2 TCP 結果分析 ..................................... 54
4.2.1 Maximum Segment Size 實驗目的 ............... 54
4.2.2 Maximum Segment Size 實驗結果 ............... 55
4.2.3 TCP Window Size 實驗目的 .................... 56
4.2.4 TCP Window Size 實驗結果 .................... 56
4.3 UDP 結果分析 ..................................... 58
4.3.1 UDP 實驗目的 ................................ 58
4.3.2 UDP 實驗結果 ................................ 59
第五章 研究成果與未來展望 ............................... 60

圖目錄
圖2.1 遠距醫療 ........................... 7
圖2.2 成大醫院與澎湖醫院建立起遠距醫療系統 ............... 13
圖2.3 Wimax 與各種無線網路的比較 ...................... 19
圖3.1 TCP/IP 通訊與應用協定堆疊 ..................... 23
圖3.2 IP 封包構造 .................................... 27
圖3.3 UDP 封包格式 ........................................ 30
圖3.4 雙重堆疊協定 ................................ 34
圖3.5 Translator 中最常見的NAT-PT 轉換機制 ........... 35
圖3.6 雙重堆疊協定中標頭新增與還原 ............... 36
圖3.7 建立Tunnel Brocker 的運作環境 ............. 37
圖3.9 Wimax 業者的居家網路數據機 ...................... 38
圖3.10 Java 下載網頁 ....................... 39
圖3.11 Java 虛擬機器安裝 ........................... 39
圖3.12 Java 虛擬機器安裝2 .......................... 40
圖3.13 Java 虛擬機器安裝3 .......................... 40
圖3.14 Jperf 執行檔 ........................................ 41
圖3.15 Jperf 開啟畫面 ............................... 41
圖3.16 Jperf 點選server 選項 .............................. 42
圖3.17 Jperf 點選TCP 傳輸協定 ............................ 42
圖3.18 Jperf 開啟畫面 ....................................... 43
圖3.19 Jperf 點選TCP 傳輸協定 ............................ 43
圖3.21 Gateway6 安裝A .......................................... 45
圖3.22 Gateway6 安裝B ........................................ 45
圖3.23 Gateway6 安裝C .................................... 46
圖3.24 Gateway6 安裝D ..................................... 46
圖3.25 開啟Gateway6 程式 ...................................... 47
圖3.26 Gateway6 連線成功後右下角出現的連線訊息 ............... 48
圖3.27 Gateway6 安裝完成後開啟畫面 ...................... 48
圖3.28 Gateway6 綁定IPv6 位址 .......................... 49
圖4.1 健康照護與居家照護網路架構圖 ........................... 54
圖4.2 TCP 協定中Max Segment Size 在IPv4 與IPv6 中, ............ 55
圖4.3 TCP Buffer Size 在IPv4 與IPv6 中,對資料量的影響 .......... 56
圖4.4 TCP Window Size 在IPv4 與IPv6 中,Delay 時間的變化 .... 57
圖4.5 UDP 頻寬流量在IPv4 與IPv6 中,對Jitter 的影響 .............. 59
表目錄
表1.1 台灣人口老化指數 ................................... 1
表1.2 老年人常見疾病..................................... 2
表2.1 遠距醫療特性 ...................................... 8
表2.2 遠距醫療傳送資料說明 .............................. 10
表2.3 Wimax 技術規格 .................................... 16
表 2.4 網路傳送範圍比較 ................................. 17
表 2.5 802.11 與802.16 技術差別 .......................... 18
表 3.1 TCP/IP 與OSI 通訊協定堆疊比較 ..................... 22
表 3.2 TCP/IP 通訊協定架構功能 ........................... 24
表 3.3 OSI 通訊協定架構功能 .............................. 25
表3.4 協定號碼 ......................................... 29
表4.1 3.5G 網路與WiMax 網路的速度比較表 ................. 51
表4.2 遠距醫療與居家照護對網路品質的要求 ................ 53
表4.3 IPv4/v6 在Server 端延遲接收時間 ................... 57
表5.1 WiMAX、LTE 對照表 ................................. 61
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