[发明专利]一种适用于工业传感网的实时调度方法

摘要

本发明涉及工业无线传感网实时通信控制领域，它提供了一种实时调度方法，该方法在网络中心节点上创建一种超帧结构，该超帧结构将传感网络媒体访问控制层工作以时间为轴分割成若干访问控制周期，并将所述超帧结构发布在网络中；有优先级业务的普通节点向网络中心节点申请预留带宽，网络中心节点按照申请业务优先级进行调度处理，在超帧结构中建立预留带宽部分，并将相应的超帧结构预留带宽信息通知普通节点；普通节点接收到请求应答信息后，以定时器方式建立各自的预留带宽开始和结束时间；在定时器控制下，普通节点与网络中心节点进入一对一的工作模式进行通信。采用本发明能够为工业传感网媒体访问控制层提供一个具有优先级的实时调度方法，从而能够满足工业环境当中安全类、控制类、监测监控类的实时应用，减少实时数据的交互延迟。

主权项

1、一种适用于工业传感网的实时调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：在工业传感网中心节点的上创建超帧结构，所述超帧结构分成若干相等的时隙，该时隙分成三个部分，第一部分为自由接入部分，用于网络设备的控制通信和网络节点的自由访问；第二部分为预留带宽部分，用于实时性很高的工业应用业务的通信；第三部分为定界标部分，用于标定所述超帧结构的边界；该超帧结构将中心节点的传感网络媒体访问控制层工作以时间为轴分割成若干访问控制周期，访问控制周期之间存在时间间隔，该间隔大小为可调参数；网络中心节点将所述超帧结构发布在网络中，网络普通节点只能接收中心节点发来的关于超帧结构信息；步骤2：工业无线传感网中心节点根据工业应用需要，将工业应用映射成媒体访问控制层的业务优先级；步骤3：当工业业务有实时性较高的业务时，工业传感网的普通设备节点通过所述超帧结构的自由接入部分以退避避免机制向网络中心节点申请预留带宽；步骤4：网络中心节点收到普通节点申请预留带宽的请求后，网络中心节点不立即回复请求，而是按照申请信息所提供的业务优先级，将请求分别排在不同优先级队列中；步骤5：当所有队列满或者经过一个规定的时间后，网络中心节点对各优先级队列按照优先级从高到低的顺序进行调度处理，即按照普通设备节点所申请求预留带宽，在超帧结构中建立预留带宽部分；步骤6：网络中心节点向普通节点发送请求应答信息，将建立好的超帧结构预留带宽信息通知申请预留带宽的普通节点；步骤7：普通节点接收到中心节点发送的请求应答信息后，在各自的媒体访问控制层数据库中通过定时器建立各自的预留带宽开始和结束时间；步骤8：在所述定时器控制下，普通节点与网络中心节点进入一对一的工作模式进行通信，其他普通节点都不能在这个时刻和网络中心节点进行通信；步骤9：当普通节点使用完毕由中心节点分配给它的预留带宽之后，普通节点可以根据需要提出继续使用或者释放预留带宽的请求；如果普通节点在某个规定的时间内没有向中心节点做出任何请求，则网络中心节点将强制释放超帧结构中该普通节点的预留带宽；当所有的普通设备都没有申请预留带宽时，网络中心节点将不分配任何预留带宽，所述的超帧结构当中只有自由接入部分和定界标部分，预留带宽部分大小为零。