基于edf的网络节点在线调度算法研究与实现(附件)【字数：10318】
摘 要随着车联网、云计算及SDN等诸多新型网络技术的不断兴起，为了在多跳网络中及时传输海量的实时数据，有效的在线控制策略和节点调度算法已成为下一代通信系统的主要特征和挑战。已有的节点调度算法大部分是从网络覆盖的角度出发来确定传感器节点的工作状态的。但是，在这种情况下，有可能会导致节点的状态发生变化，进而影响路由协议。?如今，各种的调度算法对于系统运行的压力和负荷的提升做出了一定的贡献，并且在目前较为常用的各类调度算法当中，适用于作业调度和进程调度的调度算法各有差异。在本文中，介绍了当前的几种调度算法类型以及阐述了他们的优缺点。在本文中，对EDF算法进行了较为深入的学习，对EDF的产生及其背景做了详细的介绍，并阐述了EDF的应用现状。在设计中我对EDF算法及其基于MATLAB仿真软件下进行了仿真，得出算法的详细理论分析和不同网络环境下的的仿真曲线图。本文中详细介绍了一种在特定网络流量下的调度算法即EDF调度算法，支持实时的动态调度。
目 录
第一章 绪论 5
1.1选题背景 5
1.2 多跳网的出现 5
1.3 多跳网的常见类型 6
1.4 多跳网的应用 7
1.5 小结 7
第二章 各种网络调度算法 8
2.1 调度算法含义 8
2.2 常见的几种调度算法类型 8
2.3 小结 11
第三章 EDF调度算法 12
3.1最早时限优先算法的产生 12
3.2 EDF算法的假设 12
3.3 EDF算法的基本内容 13
3.4 EDF算法的应用 14
3.5 小结 14
第四章 EDF算法的仿真 15
4.1 拟采用的仿真软件及其简要 15
4.2 仿真环境 16
4.3 仿真程序 16
4.4 仿真结果及分析 16
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录1 22
第一章 绪论
1.1选题背景
21世纪以来，信息化社会的飞速发展，无线传感器网络技术的出 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
现和发展也被大多数人认可和发掘。无线传感器网络中节点的特点是：信息聚集、信息处理、信息传输、并且具有体积小、性能高、功耗低等特点，这些有点让无线传感器网络得到了广泛的应用，在国防军事、环境监测、智能农业、智能交通等领域显得较为突出。随着移动端通信系统和移动互联网的飞速发展，未来日子中，移动通信可能会成为一个无处不在并且可以位用户提供很多方便的的无线通信系统。在当前社会多媒体业务量较少，高速传输与覆盖之间所存在的矛盾是实在将来发展这门技术时需要解决的问题。在其发展意义上，这门技术也是一种协作中继技术，涉及中继活动的终端具有协议控制，例如在Adhoc网络中的中继节点，它必须遵循一定的路由协议才能接收和转发信息。
而处于过渡时期的工作站CPU已从相对缓慢的网络链路和数据业务转向高集光纤业务和更加多样化的业务。所以 许多软件和硬实时不仅需要高带宽，而且在服务质量(QoS)方面也是可以预测和保证的，这在最好的网络中是无法提供的。QoS和QoSo 实时应用是宽带分组交换网络和其他网络中的关键问题。并且语音和视频等应用程序通常需要QoS以确保端到端数据传输。
1.2 多跳网的出现
从目前的形势上看，OFDM、MIMO和智能天线技术的发展使得高速传输和频谱效率中存在的各种问题都得到了有效的解决，但是对于高速传输与覆盖之间存在着的矛盾和冲突，通过这些技术进行解决还存在着一定的难度。随着多跳中继技术的出现，可能为这些问题的解决创造了更多的机会。从传统意义的角度上来看，对于多跳技术的理解也是从中继转发的角度出发的，重点的内容在与对于参与中继的各个终端协议的有效的控制，从整体发展的趋势上来看，这种技术是趋于协作性的。
通过AP和路由器可以使得无限网络中的多种无线设备节点之前实现有效地衔接。存在与网络当中的任何一个节点都可以实现对于信号的传输功能，同时不同的节点之间还可以实现联络和对接。无线分组网络（Packet radio networks）是多跳中继技术的首次尝试和应用，这一个项目是由美国国防部远景研究规划局（DARPA）提出并逐渐开始研发的，已经有三十多年的发展历程了。这种技术并没有一个专门的技术架构，各个节点通过中继节点的作用而实现信息的传输功能，属于一种自行发展的网络体系。这种网络体系最突出的特点就是组建时间短、迁移迅速、抗风险和抗打击的能力较强，扩展时效性高等等。虽然优势突出，但在具体的研发过程中还是会出现一些问题和不足。
1.3 多跳网的常见类型
移动Ad Hoc网络
移动adhoc网络由一组具有无线通信收发机的移动终端节点组成。在移动自组织网络中，每个无线节点都可以自由移动，所有移动终端都有相同的统计数据。Ad hoc网络具有：
无中心和自组织、动态变化的网络拓扑、多跳路由、无线传输、移动终端具有便携性、安全性差等特点。
无线传感器网络
静态分布的特征使得无线传感网络具有了其独特的特点，在一定的区域范围之内可以实现无规律地分布。传感器的主要功能作用就是对一定区域范围之内的各种声音和信号进行收集和积累，并将他们通过信息传递的方式输送到各个网管当中去。网络的每个节点对于信号的处理能力都很强，并且对于信息的传输范围也是十分广泛的，这就为远程用户的参与和检测提供了更多的机会。
3.无线Mesh网络
无线Mesh网络在目前的技术发展形势之下由Mesh路由器和Mesh客户端组成。其中Mesh路由器主要是一种静态化的设置体系，同时这也是构成多跳骨干网的一个重要成分。
由于节点的无线信号覆盖非常有线，不能直接通信的两个节点需要依靠其它中继节点来传输数据来实现通信。多跳网络的每个节点网络具有路由功能，它可以根据目标节点的方向搜索中继节点，并转发数据。网络可以独立工作，也可以连接到internet或通信系统。
1.4 多跳网的应用
多跳中继在无线移动通信中的应用最早出现在20世纪70年代末的美国，它没有固定的基础设施，并且移动节点通过中继节点彼此通信，这是Ad Hoc网络。这种网络的特点是它能快速建立，易迁移，易扩展。
新兴应用背后的基本思想是源自无线分组网络的Ad Hoc网络。该网络也是一个无基础设施的网络，其应用和研究领域更倾向于商业应用，如应急救援，救灾，会议中心和旅游地点。还有许多其他特殊的沟通环境。其移动节点也不参与基站系统的干预，而是直接与其通信范围内的节点通信。当源节点和目的节点距离较远，不能直接相互通信时，需要中间节点的多跳中继进行通信。在这种情况下，中间节点是中继节点。目前，adhoec网络的典型应用是WLAN和HiperLAN两种非集中式自组织模式。
目 录
第一章 绪论 5
1.1选题背景 5
1.2 多跳网的出现 5
1.3 多跳网的常见类型 6
1.4 多跳网的应用 7
1.5 小结 7
第二章 各种网络调度算法 8
2.1 调度算法含义 8
2.2 常见的几种调度算法类型 8
2.3 小结 11
第三章 EDF调度算法 12
3.1最早时限优先算法的产生 12
3.2 EDF算法的假设 12
3.3 EDF算法的基本内容 13
3.4 EDF算法的应用 14
3.5 小结 14
第四章 EDF算法的仿真 15
4.1 拟采用的仿真软件及其简要 15
4.2 仿真环境 16
4.3 仿真程序 16
4.4 仿真结果及分析 16
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录1 22
第一章 绪论
1.1选题背景
21世纪以来，信息化社会的飞速发展，无线传感器网络技术的出 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
现和发展也被大多数人认可和发掘。无线传感器网络中节点的特点是：信息聚集、信息处理、信息传输、并且具有体积小、性能高、功耗低等特点，这些有点让无线传感器网络得到了广泛的应用，在国防军事、环境监测、智能农业、智能交通等领域显得较为突出。随着移动端通信系统和移动互联网的飞速发展，未来日子中，移动通信可能会成为一个无处不在并且可以位用户提供很多方便的的无线通信系统。在当前社会多媒体业务量较少，高速传输与覆盖之间所存在的矛盾是实在将来发展这门技术时需要解决的问题。在其发展意义上，这门技术也是一种协作中继技术，涉及中继活动的终端具有协议控制，例如在Adhoc网络中的中继节点，它必须遵循一定的路由协议才能接收和转发信息。
而处于过渡时期的工作站CPU已从相对缓慢的网络链路和数据业务转向高集光纤业务和更加多样化的业务。所以 许多软件和硬实时不仅需要高带宽，而且在服务质量(QoS)方面也是可以预测和保证的，这在最好的网络中是无法提供的。QoS和QoSo 实时应用是宽带分组交换网络和其他网络中的关键问题。并且语音和视频等应用程序通常需要QoS以确保端到端数据传输。
1.2 多跳网的出现
从目前的形势上看，OFDM、MIMO和智能天线技术的发展使得高速传输和频谱效率中存在的各种问题都得到了有效的解决，但是对于高速传输与覆盖之间存在着的矛盾和冲突，通过这些技术进行解决还存在着一定的难度。随着多跳中继技术的出现，可能为这些问题的解决创造了更多的机会。从传统意义的角度上来看，对于多跳技术的理解也是从中继转发的角度出发的，重点的内容在与对于参与中继的各个终端协议的有效的控制，从整体发展的趋势上来看，这种技术是趋于协作性的。
通过AP和路由器可以使得无限网络中的多种无线设备节点之前实现有效地衔接。存在与网络当中的任何一个节点都可以实现对于信号的传输功能，同时不同的节点之间还可以实现联络和对接。无线分组网络（Packet radio networks）是多跳中继技术的首次尝试和应用，这一个项目是由美国国防部远景研究规划局（DARPA）提出并逐渐开始研发的，已经有三十多年的发展历程了。这种技术并没有一个专门的技术架构，各个节点通过中继节点的作用而实现信息的传输功能，属于一种自行发展的网络体系。这种网络体系最突出的特点就是组建时间短、迁移迅速、抗风险和抗打击的能力较强，扩展时效性高等等。虽然优势突出，但在具体的研发过程中还是会出现一些问题和不足。
1.3 多跳网的常见类型
移动Ad Hoc网络
移动adhoc网络由一组具有无线通信收发机的移动终端节点组成。在移动自组织网络中，每个无线节点都可以自由移动，所有移动终端都有相同的统计数据。Ad hoc网络具有：
无中心和自组织、动态变化的网络拓扑、多跳路由、无线传输、移动终端具有便携性、安全性差等特点。
无线传感器网络
静态分布的特征使得无线传感网络具有了其独特的特点，在一定的区域范围之内可以实现无规律地分布。传感器的主要功能作用就是对一定区域范围之内的各种声音和信号进行收集和积累，并将他们通过信息传递的方式输送到各个网管当中去。网络的每个节点对于信号的处理能力都很强，并且对于信息的传输范围也是十分广泛的，这就为远程用户的参与和检测提供了更多的机会。
3.无线Mesh网络
无线Mesh网络在目前的技术发展形势之下由Mesh路由器和Mesh客户端组成。其中Mesh路由器主要是一种静态化的设置体系，同时这也是构成多跳骨干网的一个重要成分。
由于节点的无线信号覆盖非常有线，不能直接通信的两个节点需要依靠其它中继节点来传输数据来实现通信。多跳网络的每个节点网络具有路由功能，它可以根据目标节点的方向搜索中继节点，并转发数据。网络可以独立工作，也可以连接到internet或通信系统。
1.4 多跳网的应用
多跳中继在无线移动通信中的应用最早出现在20世纪70年代末的美国，它没有固定的基础设施，并且移动节点通过中继节点彼此通信，这是Ad Hoc网络。这种网络的特点是它能快速建立，易迁移，易扩展。
新兴应用背后的基本思想是源自无线分组网络的Ad Hoc网络。该网络也是一个无基础设施的网络，其应用和研究领域更倾向于商业应用，如应急救援，救灾，会议中心和旅游地点。还有许多其他特殊的沟通环境。其移动节点也不参与基站系统的干预，而是直接与其通信范围内的节点通信。当源节点和目的节点距离较远，不能直接相互通信时，需要中间节点的多跳中继进行通信。在这种情况下，中间节点是中继节点。目前，adhoec网络的典型应用是WLAN和HiperLAN两种非集中式自组织模式。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/153.html
