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轮询系统作为一类重要的控制模型在工业控制、计算机时分复用、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的模型进行了大量的分析和研究，并不断拓展其应用空间。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和随机多址两种方式。
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的到达过程、队列间的转换查询过程和服务器的服务过程，可分为门限、完全和限定服务三类基本系统。轮询系统的优化与改进主要从查询顺序、服务策略和队列内的服务顺序三个基本要素入手。平均等待时间、查询周期和平均排队队长等轮询系统特性是分析系统的重要指标。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，基于优先级服务的轮询系统研究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系统阐述了离散时间的门限、完全和限定服务轮询系统的模型，在模型的基础上精确解析了三类系统的平均排队队长、查询周期和平均等待时间等特性参数，并对三类系统做了深入的比较分析，在此基础上拓展了连续时间的并行调度控制轮询系统分析。模型、解析方法和结果都为以后轮询系统的研究和应用奠定了基础。
轮询系统基于优先级控制的问题因其广泛的应用价值而得到不断的研究。基于对门限、完全和限定服务轮询系统的深入分析，本文提出了两级优先级控制轮询系统的模型，以混合服务策略的方式实现了基于优先级的控制。然后，采用嵌入马尔可夫链和概率母函数的方法建立了系统的数学模型，精确解析了系统的平均排队队长和信息分组平均时延等关键特性，理论计算和仿真实验对比分析的结果说明了理论分析与实验的一致性，并且，新的轮询系统模型中实现了优先级的控制并提高了系统性能，以满足基于业务优先级控制的实际需求，并为基于优先级控制的轮询系统分析和研究奠定了基础。
在两级优先级控制轮询系统模型的基础上，本文研究了无线计算机网络和无线传感器网络媒体接入控制MAC协议的控制策略，结合MAC协议提出了基于优先级提供时延QoS保障的轮询控制方式，建立了协议模型，进行了实验和分析。
无线计算机网络的发展，为人们获取信息和进行交流提供了方便性和灵活性。无线城域网、无线局域网和无线个域网作为覆盖范围及功能各不相同的三种无线计算机网络互相补充、融合，为人们提供了无处不在的网络连接。但是，随着人们业务需求的多样化，如何在无线网络有限的带宽资源上基于优先级满足不同业务的需求、提高服务效率是需要解决的问题。
无线局域网的IEEE802.11MAC协议定义了轮询控制的机制，并用于时延敏感的语音、视频等业务，由接入点依次轮询各站点发送数据，但没有实现业务优先级的控制。本文在分析已有的无线局域网QoS保障机制研究基础上，提出基于业务优先级的轮询调度MAC协议PPSTD，对不同优先级的业务采用不同的接入控制策略，实现了基于业务优先级控制的目的。通过实验和理论计算对新系统的平均时延、吞吐量等性能进行了分析和比较，结果表明新的协议控制以一种简单而有效的方式实现了基于业务优先级的QoS机制。
无线局域网的发展促进了人们对更大范围的无线城域网的需求。无线城域网MAC协议IEEE802.16定义了四种业务调度类型UGS、rgPS、nrtPS和BE，在分析以上四种业务的基础上本文提出了进一步基于优先级的轮询调度策略，理论分析和实验结果都证明了新的调度策略能更好地基于业务流的优先级提供服务，以适应不同的情形。
无线个域网中具有代表性的蓝牙技术应用于微小范围如家庭内的无线设备通信，解决众多无线设备之间连接的“最后10米”问题。在蓝牙技术的MAC层中采用了主设备轮询从设备的调度方式，但蓝牙标准建议的简单轮询调度策略RR无法区分业务服务。本文提出了面向QoS保障的轮询调度算法，在原有调度策略基础上改进为基于设备业务类型优先级的调度策略，通过实验验证了改进的调度算法实现了时延QoS支持的目标。
作为不同覆盖范围的无线局域网、无线城域网和无线个域网基于优先级的轮询机制研究为无线计算机网络满足不同业务优先级的需求奠定了基础。
无线传感器网络作为21世纪最重要的技术之一，其关键技术的研究受到普遍的关注。无线传感器网络因其规模大、自组织性、动态性和能量有限等特性而使得媒体接入控制的研究具有挑战性。针对这些特性本文提出了一种基于分簇的轮询控制算法。分簇是无线传感器网络常见的实施分层控制所采用的重要方法，通过分簇，把传感器网的动态结构变为相对固定的结构，多跳通信变为簇内单跳通信的方式。在本文的算法中，簇首节点建立轮询表以控制需要轮询的活跃节点和各节点业务优先级值，并依次轮询表中各成员节点来传输信息，进一步区分不同节点业务优先级实施QoS控制。轮询控制的方式避免了碰撞，并只对活跃节点服务，减少了能量损耗，基于节点业务优先级的服务，最大限度地节约了能量。最后，选择中国科学院具有自主知识产权的GAINZ节点构建无线传感器网络并在此平台上开发实现了以上轮询控制算法。
轮询系统的研究随着应用的发展而不断深入，新的模型研究和理论成果又推动了应用的提升。无线计算机网络、无线传感器网络作为新的网络技术发展迅速，而轮询系统在这些网络中的广泛应用使得其研究成果解决了实际应用中的难点问题，系统能更好地满足需求。