事件驅動的無線CPS實時消息調度的并行優(yōu)化研究.pdf

1、信息物理融合系統(tǒng)是一個綜合計算、網絡和物理現(xiàn)實的多維復雜系統(tǒng)，在交通、國防、能源、醫(yī)療、大型建筑等方面有著巨大的應用市場，實時服務質量是制約其發(fā)展的關鍵因素。在信息物理融合系統(tǒng)中，消息調度機制和策略決定了其實時服務質量的優(yōu)劣，而消息調度的并行優(yōu)化是設計消息調度機制和策略過程中的重要環(huán)節(jié)。合理的消息調度并行優(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)中實時消息調度的并行優(yōu)化進行研究。論文分析了無線網絡事件消息的特點和影響無線網絡信道利用率的因素，對現(xiàn)有無線網絡消息調度方法進行了分類，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用的消息調度方法更加符合信息物理融合系統(tǒng)應用的特點。
　　論文從消息之間的并行性角度出發(fā)，結合時分復用的理論，提出了一種事件驅動的實時消息并行調

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、消息傳輸的路徑選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絡的首要目標，同時還考慮了節(jié)點剩余能量和網絡平均延時。為了讓盡可能多的消息并行傳輸，依據消息調度的并行優(yōu)化模型為同一時隙內所需傳輸的消息建立相應的消息圖，利用圖著色理論為消息圖進行多輪條件著色，