[发明专利]一种工业无线传感网络中调度通信的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明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；