无线网络中的轮询控制系统研究及应用（英文版）

　　现今时代是人类社会从信息时代过渡到智能时代的关键时代。无线网络作为任何型式的无线电计算机网络，其技术是实现智能生活的主要技术手段。在智慧城市建设中，需要用到无线城域网，它通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能；在智能家居中，需要用到无线传感器网络获取家庭环境信息。在这些无线网络中，数据传输的可靠性和实时性是非常重要的，这需要网络具有良好性能的MAC协议。轮询接入MAC协议是一种非竞争的控制方式，它为用户分配固定的信道资源，在数据通信过程中，得到发送权的用户独享分配到的信道资源，从而使网络实现信息的无冲突传输。由于特有的无冲突传输方式，基于轮询的MAC协议一直是无线网络研究的热点。　《无线网络中的轮询控制系统研究及应用（英文）》针对现有无线网络中MAC协议的优点和不足，在基本轮询接入控制方式的基础上，对其服务方式进行了创新和扩展。针对不同优先级的业务，提出两级优先级轮询系统模型。此模型的低优先级站点采用门限服务，高优先级站点采用完全服务，以保证基于优先级的服务质量；针对固定的轮询顺序，提出基于忙/闲队列机制的新轮询方案，该方案根据队列中是否存在信息包将正常轮询队列分为忙队列和空闲队列，然后每次轮询时只访问忙队列，降低了系统的能耗，提高了系统的服务效率；针对不同站点用户和信息的差异，提出非对称完全服务轮询控制协议。每个队列数据包的到达率，服务时间和切换时间都是随机可变的，该协议能针对不同用户提供优质量服务。然后在理论分析的基础上，开发蓝牙MAC协议中主设备和从设备之间的轮询方案，以保证QoS。建立了两级优先级轮询系统的协议模型，并准确地分析了它们的关键因素，包括平均队列长度、平均等待时延等，通过理论分析和实验验证了所提协议模型的有效性。以Tiny OS为嵌入式操作系统，并编写底层驱动程序来实现环境数据的采集，通过实践验证新协议的性能。基于无线传感器网络的聚类算法和微型操作系统平台，选取传感器节点构建了一个实用的无线传感器网络。在新轮询模型的基础上，设计并实现了新的MAC协议。*后研究了三网融合中的宽带访问轮询方案，并重新设计了已发布的HINOC的MAC协议。

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