事件驅(qū)動的無線CPS實時消息調(diào)度的并行優(yōu)化研究.pdf

1、信息物理融合系統(tǒng)是一個綜合計算、網(wǎng)絡(luò)和物理現(xiàn)實的多維復(fù)雜系統(tǒng)，在交通、國防、能源、醫(yī)療、大型建筑等方面有著巨大的應(yīng)用市場，實時服務(wù)質(zhì)量是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。在信息物理融合系統(tǒng)中，消息調(diào)度機制和策略決定了其實時服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)劣，而消息調(diào)度的并行優(yōu)化是設(shè)計消息調(diào)度機制和策略過程中的重要環(huán)節(jié)。合理的消息調(diào)度并行優(yōu)化方法不但可以避免或減少信道競爭和碰撞沖突，還能增加消息調(diào)度過程的穩(wěn)定性和可靠性，提高資源利用率，延長系統(tǒng)壽命。
　　本課題以

2、國家自然科學基金為來源，主要對信息物理融合系統(tǒng)中實時消息調(diào)度的并行優(yōu)化進行研究。論文分析了無線網(wǎng)絡(luò)事件消息的特點和影響無線網(wǎng)絡(luò)信道利用率的因素，對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)消息調(diào)度方法進行了分類，歸納起來主要為基于競爭的方法、基于時分復(fù)用的方法、混合的方法、基于優(yōu)先級的方法等，通過深入分析可知基于時分復(fù)用的消息調(diào)度方法更加符合信息物理融合系統(tǒng)應(yīng)用的特點。
　　論文從消息之間的并行性角度出發(fā)，結(jié)合時分復(fù)用的理論，提出了一種事件驅(qū)動的實時消息并行調(diào)

3、度算法ERMPSA（Event-driven Real-time Message Parallel Scheduling Algorithm）。算法主要從并行消息的判定、消息傳輸?shù)穆窂竭x擇和消息的并行傳輸三個方面展開，將滿足消息截止期限要求作為網(wǎng)絡(luò)的首要目標，同時還考慮了節(jié)點剩余能量和網(wǎng)絡(luò)平均延時。為了讓盡可能多的消息并行傳輸，依據(jù)消息調(diào)度的并行優(yōu)化模型為同一時隙內(nèi)所需傳輸?shù)南⒔⑾鄳?yīng)的消息圖，利用圖著色理論為消息圖進行多輪條件著色，