一种工业无线传感网络中调度通信的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工业无线传感网络中调度通信的方法，针对工业无线传感网络中的调度通信及资源分配，该方法包括：获得工业无线传感网络路径更新后的传输路径信息；根据传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径；按照选取的下行管理路径的方向，选取下行管理路径中的一条管理链路；对时隙按照预设间隔进行预留，确定若干个可用时隙；根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询可用时隙内的信道是否空闲，如果是，则将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路，如果否，则根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询可用时隙内的信道是否空闲。本发明专利技术还公开了一种工业无线传感网络中调度通信的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线网络
，具体涉及一种工业无线传感网络中调度通信的方法及装置。
技术介绍
工业无线技术是21世纪新兴、面向设备间短程、低速率信息交互的无线通信技术，适合在恶劣的工业现场环境使用，工业无线技术满足工业应用的高可靠、具有很强的抗干扰能力、超低能耗、实时通信等技术特征，具有可拓展性好，安装维护成本低等优点，是对现有无线技术在工业应用方向上的功能扩展。在现有技术中，传统多跳无线网络中对于调度通信问题，通常将网络建模为一个多目标优化问题，运用粒子群算法(PSO)或启发式算法求近似最优解。而对于传统TDMA(Time Division Multiple Access,时分多址)网络的调度，由于隐藏终端问题，按照冲突种类，形成冲突图，利用空间重用来分配资源，比如对拓扑图进行点或边的着色。但是，工业无线传感网络一般采用多信道通信机制，不必考虑隐藏终端、暴露终端等问题；且管理策略为集中式计算分配，因此，现有技术中传统无线网络的调度通信不符合工业无线传感网络调度通信的特点和要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供一种工业无线传感网络中调度通信的方法及装置，解决现有技术中传统无线网络调度通信不符合工业无线传感网络调度通信的特点和要求。为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案如下一种工业无线传感 网络中调度通信的方法，所述方法包括获得所述工业无线传感网络路径更新后的传输路径信息；根据所述传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径；按照选取的下行管理路径的方向，选取所述下行管理路径中的一条管理链路；对时隙按照预设间隔进行预留，确定若干个可用时隙；根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲，如果是，则将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路，如果否，则根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲。相应的，在所述将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路前，所述方法还包括判断该可用时隙内是否存在链路冲突，所述链路冲突是指同一时隙内不同信道中存在涉及同一个所述节点设备的链路，如果是，则根据时隙顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲，如果否，则将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路。相应的，在所述根据所述传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径前，所述方法还包括判断是否全部下行管理路径均被选取，如果是，则管理路径调度通信完成，如果否，则根据所述传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径。相应的，在所述选取一条网关到节点设备的下行管理路径后或在所述将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路后，所述方法还包括判断选取的下行管理路径中的管理链路是否均被选取，如果是，则判断是否全部所述下行管理路径均被选取，如果否，则按照选取的下行管理路径的方向，选取所述下行管理路径中的一条管理链路。相应的，管理路径调度通信完成后，所述方法还包括根据所述传输路径信息，选取一条所述节点设备到所述网关的上行数据路径；按照选取的上行数据路径的方向，选取所述上行数据路径中的一条数据链路；根据超帧循环拼接法，获得为该数据链路预分配的时隙，所述预分配的时隙为所述可用时隙中的一个或多个；查询所述预分配的时隙内是否有空闲信道，如果是，则将该预分配的时隙内的空闲信道分配给选取的数据链路，如果否，则根据时隙顺序，将预分配的时隙之后的可用时隙变为预分配的时隙，并查询所述预分配的时隙内是否有空闲信道。相应的，在所述将该预分配的时隙内的空闲信道分配给选取的数据链路前，所述方法还包括 判断预分配的时隙内是否存在链路冲突，如果是，则根据时隙顺序，将预分配的时隙之后的可用时隙变为预分配的时隙，并查询所述预分配的时隙内是否有空闲信道，如果否，将该预分配的时隙内的空闲信道分配给选取的数据链路。相应的，所述根据超帧循环拼接法，获得为该数据链路预分配的时隙，包括根据上传周期，获得时隙间隔理论值T，并确定超帧长度值sflength ；获得时隙间隔近似值T’，所述时隙间隔近似值T’满足与所述超帧长度值sflength的公倍数最小且所述时隙间隔近似值T’与所述时隙间隔理论值T的间隔小于阈值；设所述时隙间隔近似值T’与所述超帧长度值sflength的最小公倍数为X，则将m个所述超巾贞进行循环拼接，X、m为正整数,m = X/sf length,设预分配时隙间隔为η,则η =Χ/Τ’，η为正整数;对m个所述超帧循环拼接组成的时隙内，以T’为间隔，分配η次数据链路，获得为该上行数据链路预分配的时隙。相应的，在所述根据所述传输路径信息，选取一条所述节点设备到所述网关的上行数据路径前，所述方法还包括判断是否全部所述上行数据路径均被选取，如果是，则数据路径调度通信完成，如果否，则根据所述传输路径信息，选取一条所述节点设备到所述网关的上行数据路径。相应的，在所述选取一条所述节点设备到所述网关的上行数据路径后或所述将该预分配的时隙内的空闲信道分配给选取的数据链路后，所述方法还包括判断所述选取的上行数据路径中的数据链路是否均被选取，如果是，则判断是否全部所述上行数据路径均被选取，如果否，则按照选取的上行数据路径的方向，选取所述上行数据路径中的一条数据链路。相应的，所述方法还包括将所述预留时隙分配给所述网关到所述节点设备的控制链路，所述控制链路用于传输控制量。一种工业无线传感网络中调度通信的装置，所述装置包括第一获得单元，用于获得所述工业无线传感网络路径更新后的传输路径信息；第一选取单元，用于根据所述传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径；第二选取单元，用于按照选取的下行管理路径的方向，选取所述下行管理路径中的一条管理链路；确定单元，用于对时隙按照预设间隔进行预留，确定若干个可用时隙；第一查询单元，用 于根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲；第一分配单元，用于当查询到所述可用时隙内的信道有空闲时，将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路。相应的,所述装置还包括第一判断单元，用于判断该可用时隙内是否存在链路冲突，所述链路冲突是指同一时隙内不同信道中存在涉及同一个所述节点设备的链路。相应的,所述装置还包括第二判断单元，用于判断是否全部下行管理路径均被选取。相应的,所述装置还包括第三判断单元，用于判断选取的下行管理路径中的管理链路是否均被选取。相应的,所述装置还包括第三选取单元，用于根据所述传输路径信息，选取一条所述节点设备到所述网关的上行数据路径；第四选取单元，用于按照选取的上行数据路径的方向，选取所述上行数据路径中的一条数据链路；第二获得单元，用于根据超帧循环拼接法，获得为该数据链路预分配的时隙，所述预分配的时隙为所述可用时隙中的一个或多个；第二查询单元，用于查询所述预分配的时隙内是否有空闲信道；第二分配单元，用于当查询到所述预分配的时隙内有空闲信道时，将该预分配的时隙内的空闲信道分配给选取的数据链路；变更单元，用于当查询到所述预分配的时隙内没有空闲信道时，根据时隙顺序，将预分配的时隙之后的可用时隙变为预分配的时隙。相应的，所述装置还包括第四判断单元，用于判断预分配的时隙内是否存在链路冲突。相应的，所述第二获得单元包括第一获得子单元，用于根据上传周期，获得时隙间隔理论值T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业无线传感网络中调度通信的方法，其特征在于，所述方法包括：获得所述工业无线传感网络路径更新后的传输路径信息；根据所述传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径；按照选取的下行管理路径的方向，选取所述下行管理路径中的一条管理链路；对时隙按照预设间隔进行预留，确定若干个可用时隙；根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲，如果是，则将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路，如果否，则根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲。

【技术特征摘要】
1.一种工业无线传感网络中调度通信的方法，其特征在于，所述方法包括 获得所述工业无线传感网络路径更新后的传输路径信息； 根据所述传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径； 按照选取的下行管理路径的方向，选取所述下行管理路径中的一条管理链路； 对时隙按照预设间隔进行预留，确定若干个可用时隙； 根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲，如果是，则将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路，如果否，则根据时隙顺序以及时隙内的信道顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路前，所述方法还包括 判断该可用时隙内是否存在链路冲突，所述链路冲突是指同一时隙内不同信道中存在涉及同一个所述节点设备的链路，如果是，则根据时隙顺序，依次查询所述可用时隙内的信道是否空闲，如果否，则将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径前，所述方法还包括 判断是否全部下行管理路径均被选取，如果是，则管理路径调度通信完成，如果否，则根据所述传输路径信息，选取一条网关到节点设备的下行管理路径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述选取一条网关到节点设备的下行管理路径后或在所述将该时隙内的该信道分配给选取的管理链路后，所述方法还包括 判断选取的下行管理路径中的管理链路是否均被选取，如果是，则判断是否全部所述下行管理路径均被选取，如果否，则按照选取的下行管理路径的方向，选取所述下行管理路径中的一条管理链路。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，管理路径调度通信完成后，所述方法还包括 根据所述传输路径信息，选取一条所述节点设备到所述网关的上行数据路径； 按照选取的上行数据路径的方向，选取所述上行数据路径中的一条数据链路； 根据超帧循环拼接法，获得为该数据链路预分配的时隙，所述预分配的时隙为所述可用时隙中的一个或多个； 查询所述预分配的时隙内是否有空闲信道，如果是，则将该预分配的时隙内的空闲信道分配给选取的数据链路，如果否，则根据时隙顺序，将预分配的时隙之后的可用时隙变为预分配的时隙，并查询所述预分配的时隙内是否有空闲信道。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述将该预分配的时隙内的空闲信道分配给选取的数据链路前，所述方法还包括 判断预分配的时隙内是否存在链路冲突，如果是，则根据时隙顺序，将预分配的时隙之后的可用时隙变为预分配的时隙，并查询所述预分配的时隙内是否有空闲信道，如果否，将该预分配的时隙内的空闲信道分配给选取的数据链路。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据超帧循环拼接法，获得为该数据链路预分配的时隙，包括 根据上传周期，获得时隙间隔理论值T，并确定超帧长度值sflength ；获得时隙间隔近似值T’，所述时隙间隔近似值T’满足与所述超帧长度值Sflength的公倍数最小且所述时隙间隔近似值T’与所述时隙间隔理论值T的间隔小于阈值； 设所述时隙间隔近似值T’与所述超帧长度值sflength的最小公倍数为X，则将m个所述超巾贞进行循环拼接，X、m为正整数,m = X/sf length,设预分配时隙间隔为η,则η = X/Τ’，η为正整数; 对m个所述超帧循环拼接组成的时隙内，以T’为间隔，分配η次数据链路，获得为该上行数据链路预分配的时隙。8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据所述传输路径信息，选取一条所述节点设备到所述网关的上行数据路径前，所述方法还包括 判断是否全部所述上行数据路径均被选取，如果是，则数据路径调度通信完成，如果否，则根据所述传输路径信息，选取一条所述节点设备到所述网关的上行数据路径。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述选取一条所述节点设备到所述网关的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟晨，何之栋，张健，韦光辉，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：