工業(yè)無線網(wǎng)絡路由及通信調(diào)度的實現(xiàn)與優(yōu)化.pdf

1、與有線工業(yè)通信網(wǎng)絡相比，工業(yè)無線網(wǎng)絡具有布線成本低、組網(wǎng)靈活、易于安裝和維護的優(yōu)點，因此在國內(nèi)外工業(yè)自動化監(jiān)測及控制領域得到了越來越多的重視和應用。本文以WirelessHART為主要研究對象，分析工業(yè)無線網(wǎng)絡的應用需求，研究其中的關鍵技術，包括路由管理方法及通信調(diào)度方法，進而設計具體方案并進行相關仿真測試及實驗分析。本文主要內(nèi)容包括:
　　針對工業(yè)無線網(wǎng)絡的可靠性需求，設計了一種基于網(wǎng)絡狀態(tài)的多路徑圖路由方法。根據(jù)不同階段的網(wǎng)絡

2、狀態(tài)采用相應路由算法:在網(wǎng)絡拓撲變化階段采用一種網(wǎng)絡局部調(diào)整的路由算法，只針對變更鏈路做出調(diào)整，不影響網(wǎng)絡其他設備，從而避免全局網(wǎng)絡頻繁調(diào)整，加快網(wǎng)絡收斂;在網(wǎng)絡拓撲穩(wěn)定時采用一種均衡路由算法，即根據(jù)網(wǎng)絡及設備狀態(tài)，針對實時性及負載均衡需求進行全局優(yōu)化。仿真結果表明，基于網(wǎng)絡狀態(tài)的多路徑圖路由方法保證了網(wǎng)絡路由可靠性并實現(xiàn)了負載均衡。
　　針對工業(yè)無線網(wǎng)絡通信調(diào)度的應用需求，設計了基于信道優(yōu)先搜索的通信調(diào)度方法。其中，為了保證優(yōu)先

3、級較高任務的實時性，設計了預留時隙調(diào)度策略，對網(wǎng)絡管理及控制任務能保障通信資源的優(yōu)先分配，避免被連續(xù)多個時隙被優(yōu)先級較低的數(shù)據(jù)上傳任務所擠占而導致的調(diào)度延遲;其次為使定長超幀兼容不同數(shù)據(jù)刷新率，設計了超幀循環(huán)拼接策略，簡化超幀管理，提高網(wǎng)絡及設備兼容性。仿真分析表明，預留時隙策略可以保證重要管理任務調(diào)度的實時性。此外，本文在嵌入式平臺實現(xiàn)了所設計的通信調(diào)度方法，對相關通信調(diào)度服務進行測試，結果驗證了本文方法的可行性。
　　研究了工