無線網(wǎng)絡(luò)中的輪詢控制系統(tǒng)研究及應(yīng)用（英文版）

　　現(xiàn)今時代是人類社會從信息時代過渡到智能時代的關(guān)鍵時代。無線網(wǎng)絡(luò)作為任何型式的無線電計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能生活的主要技術(shù)手段。在智慧城市建設(shè)中，需要用到無線城域網(wǎng)，它通過信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物體與網(wǎng)絡(luò)相連接，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能；在智能家居中，需要用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取家庭環(huán)境信息。在這些無線網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時性是非常重要的，這需要網(wǎng)絡(luò)具有良好性能的MAC協(xié)議。輪詢接入MAC協(xié)議是一種非競爭的控制方式，它為用戶分配固定的信道資源，在數(shù)據(jù)通信過程中，得到發(fā)送權(quán)的用戶獨(dú)享分配到的信道資源，從而使網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的無沖突傳輸。由于特有的無沖突傳輸方式，基于輪詢的MAC協(xié)議一直是無線網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)?！　稛o線網(wǎng)絡(luò)中的輪詢控制系統(tǒng)研究及應(yīng)用（英文）》針對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)中MAC協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)和不足，在基本輪詢接入控制方式的基礎(chǔ)上，對其服務(wù)方式進(jìn)行了創(chuàng)新和擴(kuò)展。針對不同優(yōu)先級的業(yè)務(wù)，提出兩級優(yōu)先級輪詢系統(tǒng)模型。此模型的低優(yōu)先級站點(diǎn)采用門限服務(wù)，高優(yōu)先級站點(diǎn)采用完全服務(wù)，以保證基于優(yōu)先級的服務(wù)質(zhì)量；針對固定的輪詢順序，提出基于忙/閑隊(duì)列機(jī)制的新輪詢方案，該方案根據(jù)隊(duì)列中是否存在信息包將正常輪詢隊(duì)列分為忙隊(duì)列和空閑隊(duì)列，然后每次輪詢時只訪問忙隊(duì)列，降低了系統(tǒng)的能耗，提高了系統(tǒng)的服務(wù)效率；針對不同站點(diǎn)用戶和信息的差異，提出非對稱完全服務(wù)輪詢控制協(xié)議。每個隊(duì)列數(shù)據(jù)包的到達(dá)率，服務(wù)時間和切換時間都是隨機(jī)可變的，該協(xié)議能針對不同用戶提供優(yōu)質(zhì)量服務(wù)。然后在理論分析的基礎(chǔ)上，開發(fā)藍(lán)牙MAC協(xié)議中主設(shè)備和從設(shè)備之間的輪詢方案，以保證QoS。建立了兩級優(yōu)先級輪詢系統(tǒng)的協(xié)議模型，并準(zhǔn)確地分析了它們的關(guān)鍵因素，包括平均隊(duì)列長度、平均等待時延等，通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提協(xié)議模型的有效性。以Tiny OS為嵌入式操作系統(tǒng)，并編寫底層驅(qū)動程序來實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，通過實(shí)踐驗(yàn)證新協(xié)議的性能。基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的聚類算法和微型操作系統(tǒng)平臺，選取傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)建了一個實(shí)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在新輪詢模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了新的MAC協(xié)議。*后研究了三網(wǎng)融合中的寬帶訪問輪詢方案，并重新設(shè)計了已發(fā)布的HINOC的MAC協(xié)議。

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