MCPS 混合實時消息調(diào)度算法研究.pdf

1、實時系統(tǒng)主要面向與時間因素相關(guān)的應(yīng)用，其不僅要保障輸出的結(jié)果邏輯正確，還要保障輸出的結(jié)果及時、可靠。面向醫(yī)療的信息物理融合系統(tǒng)是實時系統(tǒng)的重要應(yīng)用之一，其通常包含多種不同類型的實時消息，按消息的實時性可以劃分為非實時消息、軟實時消息和硬實時消息。如何有效地調(diào)度實時系統(tǒng)中的非實時消息、軟實時消息和硬實時消息，是復(fù)雜實時系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵性問題之一。本文以面向醫(yī)療的信息物理融合系統(tǒng)為研究背景，以保障硬實時消息的有效調(diào)度、提高信道利用率和

2、增強對網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變化時的自適應(yīng)性為目標(biāo)，對混合實時消息進(jìn)行調(diào)度算法研究。
　　在無線網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，媒介訪問控制協(xié)議（Medium Access Control，MAC）位于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的底層，負(fù)責(zé)為節(jié)點分配信道資源，控制著無線信道的使用方式與共享網(wǎng)絡(luò)媒體接入，決定著網(wǎng)絡(luò)時延、吞吐量、生存壽命等性能。本文在醫(yī)療信息物理融合系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，針對多種混合實時消息的應(yīng)用場景，在MAC層設(shè)計并實現(xiàn)一種混合實時消息的自適應(yīng)幀長 TDMA(Tim

3、e Division Multiple Access，TDMA)算法。論文主要工作如下：
　　第一，根據(jù)信息物理融合系統(tǒng)在醫(yī)療應(yīng)用上的特點，特別是醫(yī)療監(jiān)控方面的應(yīng)用，闡述實時消息調(diào)度的重要性，并總結(jié)國內(nèi)外近幾年在無線網(wǎng)絡(luò)中實時消息調(diào)度算法的研究現(xiàn)狀。
　　第二，對MAC協(xié)議和調(diào)度機制進(jìn)行分析，并提出一種針對混合實時消息的自適應(yīng)幀長TDMA算法。該調(diào)度算法基于集中式網(wǎng)絡(luò)模型，對混合實時消息進(jìn)行分類調(diào)度，兼顧最早截止期優(yōu)先算法、