中文摘要：

本项目运用排队论建立无线传感器网络QoS机制研究框架，从全局的角度对各QoS指标进行权衡，实现传感器网络的交叉层（Cross-layer）设计和优化。本项目为传感器节点建立休假排队模型，定量分析MAC协议及其休眠模式对能耗、时延、数据吞吐量、采样频率的影响。通过建立传感器网络的开排队网络模型，实现对路由协议的模拟；以开排队网络模型为桥梁，并结合节点模型，分析MAC协议与路由协议对传感器网络QoS的影响，弄清各QoS指标之间的影响机理。对于相互消长的QoS指标，找到它们的平衡点；对相互协调的指标，则在满足业务要求的前提下，以优化能量效率为目标。 此外，通过将研究过程中得到的理论成果用于指导无线（传感器）网络的QoS服务模型，QoS路由算法的设计，本项目开发了新的投机性链路超订算法，分层路由算法以及基于博弈论和声誉机制的结点路由及合作算法。最后，在排队理论及其应用上，本项目为M/M/1队列推导出新的队列长度各阶矩的递推算法，有效的降低了计算的复杂度。通过将我们的理论成果移植到全光通信网中，本项目首次为有限长光缓存到处阻塞率和时延的闭合公式，有效的解决了一类典型光缓存的优化问题。