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轮询系统是一类重要的控制模型，它在工业控制、通信系统和计算机网络等领域得到了广泛应用。近几十年来，研究者们对轮询系统进行了大量的分析和研究，并不断扩展其应用空间。轮询系统已成为一个有力的工具，作为实际应用分析和研究的一类模型。尤其是在通信和计算机网络中，介质接入的控制方式通常分为轮询多址和随机多址两种方式。随机多址系统不需要中心节点控制，组网灵活，广泛应用于分布式网络结构中，但随着业务量的增加，系统负载比较大时，其不能保证系统的服务质量，在这种情况下，轮询策略就是一种很好的解决方式。
轮询系统的模型由一个服务器和N个队列组成，控制结构包括队列中信息分组的到达过程、服务器的服务过程和队列间的查询转换过程，可分为门限、完全和限定服务三类基本系统。平均排队队长、平均循环周期和平均等待时间等系统特性是分析轮询系统的重要指标。随着实际应用需求的日趋复杂，系统的复杂性在增加，分析和研究的难度也在加大。在实际应用中，针对不同的业务提供优先级服务具有普遍的需求，由此提出基于优先级控制的轮询系统：针对每个队列只有单一类对象的轮询模型，即M/G/1轮询系统，提出采用混合服务策略的轮询模型等，他们也一直是研究的热点问题。
轮询系统的精确解析是理论和应用的基础。本文以嵌入式马尔可夫链和概率母函数的分析方法介绍了门限、完全和限定(K=1)服务轮询系统的模型，得出了离散时间状态下三类系统的平均排队队长、循环周期和平均等待时间等特性参数，并对三类基本系统进行了分析比较，为后续轮询系统的分析研究奠定了基础。
轮询系统因其广泛的应用而得到了不断的研究，然而大量的研究均是针对每个队列只有单一类服务对象的轮询系统，即M/G/1轮询系统开展的。本文在此基础上，扩展了M/G/1轮询模型，提出了每个队列具有两类服务对象，且这两类对象分别采用完全服务和门限服务的两种服务策略控制的轮询系统模型。通过采用嵌入式马尔可夫链和概率母函数的方法对该模型进行分析研究，推导出了平均排队队长和平均运行周期的解析表达式，并通过仿真实验验证了理论分析的正确性。
随着信息技术的发展，系统的业务已由单一的数据业务过渡到音频、视频、图像等多种数据业务并存，对系统资源和任务调度的要求越来越高，因而在系统设计当中，对多种业务的传输控制显得非常重要。为了保证不同业务的QoS要求，在通信系统中设置优先级，用优先级控制方式来传送不同的数据业务，是提高通信系统传输质量的有效方法。本文在离散时间状态下，采用嵌入式马尔可夫链和概率母函数的分析方法，建立了一个两级循环查询服务的传输控制模型，规定普通队列采用基本门限服务、高优先级队列采用二级门限服务的服务方式，解析了系统的平均排队队长和平均运行周期等特性指标。
论文安排如下：
第一章为绪论，主要介绍了轮询系统的概念、发展历史、研究和应用现状，叙述了本文研究的问题。
第二章比较详细的介绍了门限、完全和限定三种不同服务策略的轮询系统，采用嵌入式马尔可夫链和概率母函数的方法进行分析，并对三种轮询系统的性能进行了分析比较。
第三章在现有的M/G/1轮询系统模型的基础上，提出了每个队列具有两类服务对象，且这两类对象分别采用完全服务和门限服务的两种服务策略控制的轮询系统模型。通过采用嵌入式马尔可夫链和概率母函数的方法对该模型进行分析研究，推导出了平均排队队长和平均运行周期的解析表达式，最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。
第四章采用嵌入式马尔可夫链和概率母函数的分析方法对两级优先级控制轮询系统进行研究，提出普通队列和高优先级队列分别采用基本门限和二级门限的服务机制，解析了平均排队队长和平均运行周期等系统特性参量。
第五章全文总结，对论文中的主要研究工作、成果和存在的问题做出了说明，并对今后课题的研究工作做了展望。