59、实时调度算法与无线传感器网络MAC协议解析

实时调度算法与无线传感器网络MAC协议解析

1. 实时调度算法HUA

实时调度在许多应用场景中至关重要，HUA（一种实时调度算法）在这方面有着独特的优势。

HUA的应用模型包含带有TUF时间约束的线程及其异常处理程序，采用事务式执行范式，即处理程序在执行恢复操作后中止失败的线程，并且线程可以串行共享非处理器资源。

HUA具有两个重要特性：
- 特性A ：限制执行期间失败线程所释放的处理程序的完成时间。对于尽力而为的算法，此属性可能是无界的。
- 特性B ：限制在过载期间到达的高重要性线程必须等待才能纳入可行调度的时间间隔。对于准入控制算法，此属性可能是无界的。

通过对特性A和特性B进行限制，HUA在概念上处于这两种模型之间，允许应用程序利用权衡空间。

2. 无线传感器网络的挑战与需求

无线传感器网络（WSN）部署了大量具有处理和通信能力的传感器，用于收集物理世界的信息并做出响应。典型的WSN由一组节点和一个公共汇聚节点组成，节点收集信息并将消息传递给汇聚节点，汇聚节点能够处理消息并相应地控制WSN的工作状态。

WSN中的数据传输有两个方向：从源节点到汇聚节点的数据报告，以及从汇聚节点到源节点的网络控制。虽然最大化网络寿命是传感器网络研究的常见目标，但许多WSN应用，如战场监视、灾难和应急响应等，都需要实时特性，这对端到端数据传输的延迟提出了严格要求。

然而，保证传感器网络的实时特性面临两个主要挑战：
- 通信延迟 ：WSN中的节点通过一