無線個人區(qū)域網(wǎng)的調(diào)度算法研究.pdf

1、無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN(Wireless Personal Area Network)是由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的移動節(jié)點組成的一個臨時、多跳網(wǎng)絡(luò)。當前人們對低能耗、低速率 WPAN網(wǎng)絡(luò)的研究興趣越來越大,因為其在軍事、礦場、智能家居和醫(yī)療保健等方面有很大的應(yīng)用前景。無線個人區(qū)域網(wǎng)中的節(jié)點都是單射頻設(shè)備,故調(diào)度算法的優(yōu)劣是影響WPAN網(wǎng)絡(luò)性能的一個重要方面。論文重點研究不同情況下WPAN的調(diào)度算法,具體內(nèi)容包括:
　　(1)介紹

2、WPAN網(wǎng)絡(luò)的概念、節(jié)點結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),闡述IEEE802.15的MAC層協(xié)議的發(fā)展現(xiàn)狀和設(shè)計要求,并針對現(xiàn)有WPAN網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度算法進行介紹和對比研究。
　　(2)提出一種新的按需輪詢的調(diào)度算法,在這個算法中,綜合考慮不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)到達率、鏈路負荷因子、數(shù)據(jù)種類和時間因子,并將這四個因子引入算法的調(diào)度因子計算中。另一方面,針對于特殊場景中分組數(shù)據(jù)對時延的特殊要求,算法為WPAN網(wǎng)絡(luò)中的每個簇頭設(shè)定對應(yīng)標識符CID(cluster

3、identifier)。主節(jié)點通過判別特定CID值來優(yōu)先調(diào)度特殊場景子網(wǎng)絡(luò),從而保證其時延的特殊要求。通過仿真驗證,該算法能縮短時延約20％,并且在特殊場景數(shù)據(jù)負荷較輕的情況下能提高整個網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率。
　　(3)針對于時間敏感和帶寬利用要求高的WPAN網(wǎng)絡(luò),本文提出一種基于時間敏感傳輸,并同時兼顧最優(yōu)帶寬利用的調(diào)度算法。首先,本文在考慮不同節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)的時間期限D(zhuǎn)i和傳輸應(yīng)占用時間ED(i)的基礎(chǔ)上具體有效地分配保障時隙(GT