移动自组织网络拓扑无关的MAC层调度技术研究

移动自组织网络是近年来的研究热点之一。由于网络动态性强，传统的基于拓扑信息的MAC层调度算法并不适合移动自组织网络。拓扑无关的MAC层调度算法无需拓扑信息，并且即使在网络发生拥塞时也具有一定的服务质量保证，是移动自组织网络MAC层调度算法的重要研究方向。.本项目以突破移动自组织网络在服务质量保证和调度功耗上的限制为目标。通过：（1）解决最优设计理论问题、提出调度码子集的压缩和优选方法、提出基于跨层优化的MAC层调度方法突破移动自组织网络的服务质量保证的限制；（2）提出三状态拓扑透明MAC层调度码存在性的必要条件、提出基于跨层优化的低功耗MAC层调度方法突破移动自组织网络的调度功耗的限制。通过真实的测试床实验,证实算法的实用性。.本项目可取得在移动自组织网络MAC层调度方法和技术上的创新，有望发表论文8~11篇(SCI/EI6~8篇）、申请发明专利3项、软件登记3项。

移动自组织网络是近年来的研究热点之一。由于网络动态性强，传统的基于拓扑信息的MAC层调度算法并不适合移动自组织网络。拓扑无关的MAC层调度算法无需拓扑信息，并且即使在网络发生拥塞时也具有一定的服务质量保证，是移动自组织网络MAC层调度算法的重要研究方向。.本项目以突破移动自组织网络在服务质量保证和调度功耗上的限制为目标。通过：（1）解决最优设计理论问题、提出调度码子集的压缩和优选方法、提出基于跨层优化的MAC层调度方法突破移动自组织网络的服务质量保证的限制；（2）提出三状态拓扑透明MAC层调度码存在性的必要条件、提出基于跨层优化的低功耗MAC层调度方法突破移动自组织网络的调度功耗的限制。通过真实的测试床实验证实算法的实用性。.在实际执行中，项目组提出了一个基于组合设计的拓扑无关的调度码设计算法，从理论上证明了我们的算法在保证的带宽、最大最小传输延迟方面同时优于Ju算法、Chlmtac算法以及TDMA算法，并在此基础上进一步进行了调度码的压缩优化；基于Schneider的分布式极大独立集算法，设计了一个具有完全实用性的分布式链路调度协议，并对协议的两个核心参数的取值进行了理论分析；针对链路调度策略形成期间报文短、信道拥挤以及公平性要求的挑战，提出了一个简单的拓扑无关的随机MAC协议DLSOMAC，协议带宽和延迟性能明显优于经典CSMA/CA协议。项目还将相关研究成果应用到石油钻探领域的综合录井应用开发中，成功地对西部钻探公司的“雪狼-5”综合录井系统进行了低功耗无线升级改造，解决了钻探工业生产急需解决的问题，产生了较好的经济效益和社会效益。.项目在拓扑透明的MAC调度技术上取得了较大的进展，推进了大规模无线自组织网络在工业领域上的实用化。在国内外重要的期刊和学报上发表论文7篇，其中，EI期刊收录6篇，申请发明专利2项。