无线多跳网络背压式路由与调度算法研究的中期报告一、研究背景无线多跳网络是一种典型的分布式自组织网络，在无线传感器网络、机器互联网等领域得到广泛应用。其具有容易部署、覆盖范围广、构建成本低等优点。由于无线多跳网络中节点之间的无线信号传播受环境影响较大，节点间的通信很可能会受到干扰和质量下降的影响。因此，针对无线多跳网络中节点间通信的质量和网络全局性能问题，研究背压式路由与调度算法具有重要的理论和实际意义。本研究的主要目标是探究无线多跳网络中背压式路由与调度算法的原理、方法和应用，并在对比实验中验证其有效性及性能优势。为此，需要深入研究无线多跳网络的特点、信道模型、网络模型以及背压式路由与调度算法的基本思想和实现方法。二、研究内容1.无线多跳网络背压式路由与调度算法的基础理论研究。本部分主要对背压路由算法中的最优性、可调度性和平衡性等问题进行深入探究。即通过建立相关的模型，将背压算法的分析问题转化为排队理论问题，基于该模型分析其最优性、稳定性等性质，为后续算法设计与优化提供理论支撑。2.背压式路由算法在无线多跳网络中的应用研究。本部分主要研究如何将背压算法应用于无线多跳网络中，在网络中选取合适的节点，实现数据的路由和调度，设计适合实际应用的算法，并进行仿真测试。3.无线多跳网络中背压式路由算法性能评估与比较研究。本部分将设计的算法与其他常用的路由与调度算法进行对比，在不同的网络负载下对其性能进行评估、比较，并从理论和实验两个方面论证新算法的性能优势及有效性。三、预期成果本研究预期取得以下成果：1.对于无线多跳网络背压式路由与调度算法的最优性、稳定性等基本问题进行深入探究与分析，为后续算法设计与优化提供理论支撑。2.研制出针对无线多跳网络特点，并具有实用价值和性能优势的背压式路由算法，并在特定模型下对其性能进行仿真测试和优化阶段的性能验证。3.通过实验验证，论证新算法的性能优势并提供对比依据。四、进度安排1-3月：深入研究无线多跳网络中现存的常用路由算法，阅读相关文献，编写研究报告。4-6月：深入研究背压式路由算法，分析其数学模型、基本思想等，并结合具体应用场景进一步探究。7-9月：通过模拟实验，验证新算法并对其进行性能分析和评估。10-12月：论文撰写、论证并进一步推广应用。五、参考文献[1]R.T.Boute.W.D.Six,“Throughputanalysisforinterference-affectedwirelessnetworksusingabackpressuremethod,”IEEECommunicationLetters,vol.13,no.3,pp.192−194,March2009.[2]张晓慧.背压算法综述[J].通信技术,2018,51(8):994-1001.[3]YuanqingZheng，ShanZhong．Backpressureroutingandpowercontrolinwirelessnetworks，IEEETransactionsonWirelessCommunications,2007,6(2):434-441.[4]陈伟星．无线传感网络背压式路由技术的研究与实践[D]．南京：南京师范大学,2016.[5]JiajingZhang,NuoHuang,JunXuandJunquanDeng.“JointRoutingandResourceAllocationforGreenWirelessBackhaulNetworksBasedonBackpressureAlgorithm,”inProc.2017IEEEConferenceonWirelessCommunicationsandSignalProcessing(WCSP),Guilin,China,Oct.11-13,2017,pp.1-6.