專利名稱：基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于搜索和均衡思想的工業(yè) 無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著微處理器技術(shù)和低能耗無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，在商用領(lǐng)域取得 成功的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域，成為工業(yè)自動化產(chǎn)品未來新的增長點(diǎn)。顯而 易見，在配置、安裝、修改和擴(kuò)展等方面，無線網(wǎng)絡(luò)的成本都低于有線網(wǎng)絡(luò)；而且，相對于星 型和樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用網(wǎng)狀拓?fù)涞墓I(yè)無線網(wǎng)絡(luò)具有高靈活性、高可靠性、高可擴(kuò)展性、 更大的吞吐量和更好的網(wǎng)絡(luò)能耗均衡性。所以，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將成為未來用于工業(yè)監(jiān) 測的一項(xiàng)主流通信技術(shù)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，相對于其它應(yīng)用(如汽車電子和智能家居應(yīng)用) 具有一些新的特點(diǎn)首先，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于非常惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，比如大電機(jī)形 成的強(qiáng)電磁干擾，工廠的雜亂無章對信號的反射和折射等，對工廠關(guān)鍵過程的監(jiān)視和控制， 直接關(guān)系到工廠的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效益，因此對無線網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性和可靠性有更高的要 求。其次，網(wǎng)絡(luò)中用于數(shù)據(jù)采集和通信轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)是各類現(xiàn)場設(shè)備，它們的通信、存儲能力 非常有限，而且由于應(yīng)用環(huán)境和成本的限制，大部分的節(jié)點(diǎn)依靠電池供電，這決定了網(wǎng)絡(luò)必 須是低能耗的；再次，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信特點(diǎn)是現(xiàn)場設(shè)備將采集到的數(shù)據(jù)通過能 力較強(qiáng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送到工廠的有線主干網(wǎng)絡(luò)中，用戶的指令也需要通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送到 現(xiàn)場設(shè)備中，現(xiàn)場數(shù)據(jù)的上傳和用戶指令下達(dá)到現(xiàn)場設(shè)備，必須保證其數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性 和確定性。傳統(tǒng)的CSMA(Carrier Sense Multiple Access，載波偵聽多路訪問)方式，除了 可靠性不能保證外，隨機(jī)回退的機(jī)制增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間不確定性。單純的TDMA(Time Division Multiple Access，時(shí)分多路訪問)方式，在精準(zhǔn)的時(shí)間同步下，確定性和實(shí) 時(shí)性雖然可以得到保證，但是在有外界無線電干擾的情況下，網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性和可靠性 將會受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，甚至整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓。因此，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)采用了 TDMA和 FDMA(Frequency Division Multiple Access，頻分多路訪問)相結(jié)合的信道訪問機(jī)制，提 高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力和可靠性，增加網(wǎng)絡(luò)的容量。但是網(wǎng)絡(luò)的通信資源分配變得十分復(fù)雜。 如何保證在全網(wǎng)任意時(shí)刻無沖突通信的前提下，盡可能降低網(wǎng)絡(luò)的功耗，提高網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí) 性和可靠性是工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)面臨的首要問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)能要求和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效性的特點(diǎn)，本發(fā)明要解決的技術(shù) 問題是提供一種在保證全網(wǎng)無沖突的通信的前提下，降低現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的能耗，提高網(wǎng)絡(luò) 可靠性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法包括以下步驟網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)起端到端的通信資源申請；路由計(jì)算模塊計(jì)算通信資源申請的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路徑；路由計(jì)算模塊將路徑計(jì)算結(jié)果提交給通信資源分配模塊；通信資源分配模塊查看已用的通信資源數(shù)量Na，并計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交的路 徑所需要的通信資源Nr ；如果空閑的通信資源能夠滿足路由計(jì)算模塊所提交路徑的通信資源數(shù)量要求，即 (Nr+Na)/Nlotal ^ 50%，則根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的通信資源；通信資源分配模塊根據(jù)路由計(jì)算模塊提交的路徑信息對資源進(jìn)行預(yù)分配；判斷預(yù)分配是否成功，如果成功，則修改或者更新時(shí)隙分配表；判斷所有路徑的通信資源是否分配完畢，如分配完畢，則結(jié)束本次分配。如果分配沒有結(jié)束，則為下一條路徑分配通信資源，轉(zhuǎn)至通信資源分配模塊查看 已用的通信資源數(shù)量，并計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交的路徑所需要的通信資源步驟；如果分配不成功，則回溯至根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的資源步驟；如果空閑的通信資源不能滿足路由計(jì)算模塊所提交路徑的通信資源數(shù)量要求，則 結(jié)束本次通信資源分配過程。所述根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的通信資源，其搜索的約束及策略如下1)網(wǎng)絡(luò)管理器為網(wǎng)關(guān)分配一組通信資源以供新設(shè)備加入，該組通信資源的時(shí)隙均 勻地分布在管理超幀中，且使用相同的信道；同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理器為現(xiàn)場設(shè)備分配單個(gè)通信資 源以供新設(shè)備加入；2)網(wǎng)絡(luò)管理器為數(shù)據(jù)傳輸分配冗余通信資源，用于報(bào)文的重傳，冗余通信資源的 分配采用均衡思想，主通信資源和冗余通信資源均勻?qū)ΨQ地分布在同一個(gè)超幀中，交替使 用；3)網(wǎng)絡(luò)管理器為數(shù)據(jù)率小的服務(wù)優(yōu)先分配通信資源，并且管理資源的優(yōu)先級高于 數(shù)據(jù)資源；4)網(wǎng)絡(luò)管理器為主路徑優(yōu)先分配通信資源，在具有冗余路徑的網(wǎng)絡(luò)中，指定跳數(shù) 少的路徑為主路徑，如果兩條路徑的跳數(shù)相同，則優(yōu)先選擇節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)少的路徑為主 路徑；5)對于多跳路徑，網(wǎng)絡(luò)管理器需要依據(jù)路由信息并且按照需求線序?yàn)槊總€(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備分配通信資源，路由器的報(bào)文接收和轉(zhuǎn)發(fā)至少間隔2個(gè)時(shí)隙。所述通信資源分配模塊根據(jù)路由計(jì)算模塊提交的路徑信息對資源進(jìn)行預(yù)分配包 括以下步驟；判斷路由類型為下行管理路由、上行管理路由還是上行數(shù)據(jù)路由；如果路由類型為下行管理路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的順序進(jìn)行分配，具 體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先初始化搜索序列的起始設(shè)備，并將起始時(shí)隙 號slot初始化為0 ；按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+At,ManLen-I] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元，其中Δ t為時(shí)隙間隔，ManLen為管理超幀的長度；
判斷路徑序列上的設(shè)備Path [N]是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源 [offset, slot]，如果找到可用資源，則用PathRes[N]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)[slot， offset, uNickName]，其中offset為信道偏移量，slot為時(shí)隙號，uNickname為當(dāng)前預(yù)分配 成功的設(shè)備地址，PathRes[N]為記錄路徑序列上的設(shè)備通信資源預(yù)分配信息的數(shù)組；判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的最后一個(gè)設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程。如果判斷不是路徑序列上的最后一個(gè)設(shè)備，則為路徑序列上的下一個(gè)設(shè)備 Path[N+l]分配資源，接續(xù)按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+At, ManLen-1] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟。如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset， slot]，則判斷N彡0是否成立;如果N < 0成立，則退出分配過程。如果N彡0不成立，則判斷N-2彡0是否成立；如果N-2彡0成立，則為當(dāng)前設(shè)備的前一設(shè)備Path[N_l]重新分配資源，設(shè) 置N = N_1，slot = Path [N-l]. slot，接續(xù)按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+At, ManLen-1] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟；如果N-2彡0不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的起始設(shè)備重新開始資源分 配過程。如果路由類型為上行管理路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的反序進(jìn)行分配，具 體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先將搜索序列初始化為通信資源矩陣中的路 徑最后一個(gè)設(shè)備，即N = hop,并將分配的時(shí)隙號slot初始化為A t ；按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-1，(slot+ManLen)% ManLen] U [slot-At， 0]內(nèi)搜索通信矩陣單元；判斷路徑序列上的設(shè)備是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源[offset， slot]，如果找到可用資源，則用PathRes[N]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)[slot, offset, uNickName]；判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的起始設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程。如果判斷不是路徑序列上的起始設(shè)備，則為路徑序列反序上的下一個(gè)設(shè) 備N-1分配資源，接續(xù)按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-1，(slot+ManLen) % ManLen] U [slot-At,0]內(nèi)順序搜索通信矩陣單元步驟；如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset， slot]，則判斷N彡hop是否成立；如果N彡hop成立，則退出分配過程；如果N彡hop不成立，則判斷N+2彡hop是否成立；如果N+2彡hop成立，則為當(dāng)前設(shè)備的后一設(shè)備重新分配資源，設(shè)置N = N+1， slot = Path [N+l], slot，接續(xù)按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-1, (slot+ManLen) % ManLen] U [slot-At,0]內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟；如果N+2 ( hop不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的最后一個(gè)設(shè)備重新開始 資源分配過程。如果路由類型為上行數(shù)據(jù)路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的反序?yàn)閿?shù)據(jù)率最小的服務(wù)優(yōu)先分配，具體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先將搜素序列初始化為通信資源矩陣中的路 徑最后一個(gè)設(shè)備，即N = hop,并將分配的時(shí)隙號slot初始化為A t ；按照路徑序列的反序在區(qū)間[DataLen-1，(slot+DataLen) % DataLen] U [slot-At,0]內(nèi)搜索通信矩陣單元；判斷路徑序列上的設(shè)備是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源[offset， slot]，如果找到可用資源，則用PathRes[N]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)[slot, offset, uNickName]；判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的起始設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程。如果判斷不是路徑序列上的起始設(shè)備，則為路徑序列反序上的下一個(gè)設(shè)備分N = N-1配資源；如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset， slot]，則判斷N彡hop是否成立；如果N彡hop成立，則退出分配過程；如果N彡hop不成立，則判斷N+2彡hop是否成立；如果N+2 ( hop成立，則為當(dāng)前設(shè)備的后一設(shè)備重新分配資源，接續(xù)按照路徑序列 的反序在區(qū)間[ManLen-1，(slot+ManLen) % ManLen] U [slot_At，0]內(nèi)順序搜索通信矩 陣單元步驟；如果N+2 ( hop不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的最后一個(gè)設(shè)備重新開始 資源分配過程。所述通信資源分配模塊查看已用的通信資源數(shù)量Na，并計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交 的路徑所需要的通信資源包括以下步驟利用白名單技術(shù)生成可用信道名單即利用工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境測試報(bào)告生成可用信道 名單，上述過程稱之為白名單技術(shù)；建立全局通信資源矩陣搜索白名單里的信道，得到“純凈”的可調(diào)度的無線信道， 結(jié)合工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的管理超幀的長度，建立時(shí)間和頻率的矩陣，其中矩陣中的每個(gè)元素 用 < 時(shí)間，頻率〉的二元組來描述，對應(yīng)一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的通信資源，用于跟蹤網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備通信 資源的情況；根據(jù)路由信息分配設(shè)備通信資源工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)管理器通過收集全局信 息，即鄰居表信息和信號強(qiáng)度信息，建立全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，通過路由算法得到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路 由表，或者現(xiàn)場工作人員根據(jù)現(xiàn)場的特殊要求手動配置設(shè)備路由表；通信資源分配模塊綜 合考慮各種約束條件，根據(jù)上述路由表采用合適的分配策略，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按需求線序 分配通信資源。1.本發(fā)明適用于中心控制方式的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)，路由計(jì)算和通信資源分配以集中 的方式進(jìn)行，不僅便于構(gòu)建全局拓?fù)?，得到?yōu)化的路由信息，而且易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信資 源的優(yōu)化分配，保證網(wǎng)絡(luò)能量均衡和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。2.在充分考慮工業(yè)監(jiān)測應(yīng)用特點(diǎn)的前提下，將周期性的過程數(shù)據(jù)和非周期的管理 配置資源相分離，采用了如圖2所示的超幀結(jié)構(gòu)，既可以滿足周期性數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求，又 能兼顧非周期的管理命令，從而降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗。
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3.白名單技術(shù)濾除了受干擾嚴(yán)重的信道，為工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的通信資源分配和跳 頻提供了技術(shù)支持，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。4.在通信資源分配過程中，以路由信息為基礎(chǔ)，按照需求線序?yàn)槊總€(gè)設(shè)備分配通 信資源，并且為路由器中報(bào)文的處理和轉(zhuǎn)發(fā)預(yù)留了時(shí)間，從而保證了數(shù)據(jù)的可靠性，提高了 設(shè)備響應(yīng)時(shí)間，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)能。5.冗余的通信資源分配采用了均衡思想，使得主通信資源和冗余通信資源均勻?qū)?稱的分布在同一超幀中，交替使用，在不增加網(wǎng)絡(luò)能耗的前提下，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和接 入公平性，降低了數(shù)據(jù)重傳的時(shí)間延遲。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中典型的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為應(yīng)用于本發(fā)明方法中的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理超幀和數(shù)據(jù)超幀關(guān)系圖；圖3為本發(fā)明方法通信資源分配過程流程圖；圖4為路由類型為下行管理路由時(shí)的通信資源分配流程圖；圖5為路由類型為上行管理路由時(shí)的通信資源分配流程圖；圖6為路由類型為上行數(shù)據(jù)路由時(shí)的通信資源分配流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明中，通信資源分配的前提條件包括1)本發(fā)明基于集中式結(jié)構(gòu)的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的中心設(shè)備(網(wǎng)絡(luò)管理器)的功 能包括構(gòu)建全局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；統(tǒng)一管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)；收集全網(wǎng)設(shè)備的鄰居等信息；按照網(wǎng)絡(luò)實(shí) 時(shí)性和能量均衡的要求，通過路由算法自動計(jì)算路由，生成各個(gè)設(shè)備的路由表，形成通信資 源分配的基礎(chǔ)。2)本發(fā)明采用TDMA和FDMA混合的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)信道訪問機(jī)制，同時(shí)要求網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備間必須保證精準(zhǔn)的時(shí)間同步。利用工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中采用中心控制模式和基于TDMA和FDMA的混合信道訪問機(jī)制 的突出優(yōu)勢，將用于過程數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信資源和用于管理命令傳輸?shù)墓芾硗ㄐ刨Y源相 分離，并設(shè)計(jì)出與之相適應(yīng)的超幀結(jié)構(gòu)。在通信資源分配過程中，采用了白名單技術(shù)，并建 立通信資源矩陣，跟蹤全網(wǎng)設(shè)備通信資源變化情況，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的路由信息表和實(shí)時(shí)性要求， 按需求線序?yàn)槿W(wǎng)設(shè)備分配通信資源?？紤]到過程數(shù)據(jù)傳輸和管理命令傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求不同，將通信資源分為數(shù)據(jù)通 信資源和管理通信資源。如果數(shù)據(jù)更新率很低，則和管理共用管理通信資源。其對應(yīng)的超 幀結(jié)構(gòu)及超幀之間的關(guān)系見圖2，數(shù)據(jù)超幀和管理超幀部分重疊。超幀是一組循環(huán)出現(xiàn)的時(shí)隙集合，時(shí)隙的數(shù)目決定了超幀循環(huán)的速度。超幀長度 越小，報(bào)文延遲越小，帶寬利用率越高，能耗越高，資源分配越集中，反之亦然。通信資源矩陣是以時(shí)間為橫軸，頻率為縱軸的矩陣。通信資源用 < 時(shí)間，頻率〉的 二元組描述，實(shí)際分配時(shí)采用 < 時(shí)隙號，信道偏移 > 代替。每個(gè)矩陣單元包含以下信息占 用該通信資源的源地址、目的地址、占用標(biāo)記以及通信資源類型。一旦某通信資源被分配出去，則對應(yīng)的矩陣單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被填充。整個(gè)通信資源矩陣隨著通信資源的分配和回收 而變化，從而反映通信資源的占用和分布情況。如圖3所示，本發(fā)明方法包括以下步驟網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)起端到端的通信資源申請；路由計(jì)算模塊計(jì)算通信資源申請的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路徑；路由計(jì)算模塊將路徑計(jì)算結(jié)果提交給通信資源分配模塊；此時(shí)，通信資源分配模 塊通過白名單技術(shù)濾除受干擾嚴(yán)重的信道，為工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的后續(xù)通信資源分配和跳頻 提供了技術(shù)支持，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性；通信資源分配模塊查看已用的通信資源數(shù)量Na，并計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交的路 徑所需要的通信資源Nr，旨在通過限制通信資源的占空比來降低網(wǎng)絡(luò)的能耗；如果空閑的通信資源能夠滿足路由計(jì)算模塊所提交路徑的通信資源數(shù)量要求，即 (Nr+Na)/NTotal彡50%，則根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的通信資源；通信資源分配模塊根據(jù)路由計(jì)算模塊提交的路徑信息(包括路由的路徑序列、路 徑長度、時(shí)隙間隔和路由類型)對資源進(jìn)行預(yù)分配；預(yù)分配不是實(shí)際的通信資源分配，而是 根據(jù)通信資源分配的約束進(jìn)行試探性的通信資源分配，如果路由序列上的所有設(shè)備都滿足 通信資源分配的約束，視為預(yù)分配成功；判斷預(yù)分配是否成功，如果成功，則修改或者更新時(shí)隙分配表；判斷所有路徑的通信資源是否分配完畢，如分配完畢，則結(jié)束本次分配；如果分配沒有結(jié)束，則為下一條路徑分配通信資源，轉(zhuǎn)至通信資源分配模塊查看 已用的通信資源數(shù)量，并計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交的路徑所需要的通信資源步驟；如果分配不成功，則回溯至根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的資源步驟；如果空閑的通信資源不能滿足路由計(jì)算模塊所提交路徑的通信資源數(shù)量要求，則 結(jié)束本次通信資源分配過程；所述根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的通信資源，其搜索的約束及策略如下本發(fā)明中，通信資源分配的約束和策略具體如下1)設(shè)備加入過程中，網(wǎng)關(guān)是設(shè)備加入的瓶頸。網(wǎng)絡(luò)管理器需要為網(wǎng)關(guān)分配一組通 信資源供新設(shè)備加入。這組通信資源的時(shí)隙均勻地分布在管理超幀中，且使用相同的信道， 從而提高了節(jié)點(diǎn)隨機(jī)加入的公平性和加入速度。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理器需要為現(xiàn)場設(shè)備分配單 個(gè)通信資源供新設(shè)備加入，這樣既降低了網(wǎng)絡(luò)的能耗，又保持了網(wǎng)絡(luò)的延展性。2)通信資源分配過程中，網(wǎng)絡(luò)管理器為數(shù)據(jù)傳輸分配冗余通信資源，用于報(bào)文的 重傳，冗余通信資源分配采用均衡思想，主通信資源和冗余通信資源均勻?qū)ΨQ地分布在同 一個(gè)超幀中，交替使用。這樣不僅可以滿足公平性的要求，也可以滿足實(shí)時(shí)性要求。3)通信資源分配過程中，為數(shù)據(jù)率小的服務(wù)優(yōu)先分配通信資源，并且管理資源的 優(yōu)先級高于數(shù)據(jù)資源。4)通信資源分配過程中，為主路徑優(yōu)先分配通信資源。在具有冗余路徑的網(wǎng)絡(luò)中， 指定跳數(shù)少的路徑為主路徑。如果兩條路徑的跳數(shù)相同，則優(yōu)先選擇節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)少的 路徑為主路徑。5)通信資源分配過程中，對于多跳路徑需要依據(jù)路由信息并且按照需求線序?yàn)槊?個(gè)設(shè)備分配通信資源。路由器的報(bào)文接收和轉(zhuǎn)發(fā)至少間隔2個(gè)時(shí)隙。一方面考慮了路由設(shè)備的報(bào)文處理和轉(zhuǎn)發(fā)所需要的時(shí)間，另一方面盡量縮短了端到端傳輸時(shí)延。如圖4所示，所述通信資源分配模塊根據(jù)路由計(jì)算模塊提交的路徑信息對資源按 需求線序進(jìn)行預(yù)分配包括以下步驟；判斷路由類型為下行管理路由、上行管理路由還是上行數(shù)據(jù)路由；如果路由類型為下行管理路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的順序進(jìn)行分配，具 體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先初始化搜索序列的起始設(shè)備(N表示起始設(shè) 備在路徑數(shù)組中的索引)，并將起始時(shí)隙號slot初始化為0 ；按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+At,ManLen-1] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元，其中A t為時(shí)隙間隔，ManLen為管理超幀的長度；判斷路徑序列上的設(shè)備Path[N]是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源 [offset, slot]，如果找到可用資源，則用PathRes[N]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)[slot， offset, uNickName]，其中offset為信道偏移量，slot為時(shí)隙號，uNickname為當(dāng)前預(yù)分配 成功的設(shè)備地址，PathRes[N]為記錄路徑序列上的設(shè)備通信資源預(yù)分配信息的數(shù)組。判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的最后一個(gè)設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程；如果判斷不是路徑序列上的最后一個(gè)設(shè)備，則為路徑序列上的下一個(gè)設(shè)備 Path[N+l]分配資源，接續(xù)按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+At, ManLen-1] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟；如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset， slot]，則判斷N彡0是否成立；如果N彡0成立，則退出分配過程；如果N彡0不成立，則判斷N-2彡0是否成立；如果N-2彡0成立，則為當(dāng)前設(shè)備的前一設(shè)備Path[N_l]重新分配資源，設(shè) 置N = N_1，slot = Path [N-l]. slot，接續(xù)按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+At, ManLen-1] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟；如果N-2 > 0不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的起始設(shè)備重新開始資源分 配過程。如圖5所示，如果路由類型為上行管理路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的反序 進(jìn)行分配，具體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先將搜索序列初始化為通信資源矩陣中的路 徑最后一個(gè)設(shè)備，即N = hop,并將分配的時(shí)隙號slot初始化為A t ；按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-1，(slot+ManLen)% ManLen] U [slot-At， 0]內(nèi)搜索通信矩陣單元；判斷路徑序列上的設(shè)備是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源[offset， slot]，如果找到可用資源，則用PathRes[N]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)[slot, offset, uNickName]；判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的起始設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程；如果判斷不是路徑序列上的起始設(shè)備，則為路徑序列反序上的下一個(gè)設(shè) 備N-1分配資源，接續(xù)按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-1，(slot+ManLen) % ManLen] U [slot-At,0]內(nèi)順序搜索通信矩陣單元步驟；
如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset， slot]，則判斷N彡hop是否成立；如果N彡hop成立，則退出分配過程；如果N彡hop不成立，則判斷N+2彡hop是否成立；如果N+2彡hop成立，則為當(dāng)前設(shè)備的后一設(shè)備重新分配資源，設(shè)置N = N+1， slot = Path [N+l], slot，接續(xù)按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-I, (slot+ManLen) % ManLen] U [slot-At,0]內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟；如果N+2 ( hop不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的最后一個(gè)設(shè)備重新開始 資源分配過程。如圖6所示，如果路由類型為上行數(shù)據(jù)路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的反序 為數(shù)據(jù)率最小的服務(wù)優(yōu)先分配，具體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先將搜素序列初始化為通信資源矩陣中的路 徑最后一個(gè)設(shè)備，即N = hop,并將分配的時(shí)隙號slot初始化為Δ t ；按照路徑序列的反序在區(qū)間[DataLen-I，(slot+DataLen) % DataLen] U [slot-At,0]內(nèi)搜索通信矩陣單元；判斷路徑序列上的設(shè)備是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源[offset， slot]，如果找到可用資源，則用PathRes[N]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)[slot, offset, uNickName]；判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的起始設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程；如果判斷不是路徑序列上的起始設(shè)備，則為路徑序列反序上的下一個(gè)設(shè)備分N = N-I配資源；如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset， slot]，則判斷N彡hop是否成立；如果N彡hop成立，則退出分配過程；如果N彡hop不成立，則判斷N+2彡hop是否成立；如果N+2 ( hop成立，則為當(dāng)前設(shè)備的后一設(shè)備重新分配資源，接續(xù)按照路徑序列 的反序在區(qū)間[ManLen-I, (slot+ManLen) % ManLen] U [slot_At，0]內(nèi)順序搜索通信矩 陣單元步驟；如果N+2 ( hop不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的最后一個(gè)設(shè)備重新開始 資源分配過程。上述三個(gè)路徑的通信資源預(yù)分配過程完成之后，根據(jù)預(yù)分配表中記錄的信息，將 所有設(shè)備通信資源預(yù)分配的結(jié)果記錄到通信資源矩陣中。冗余通信資源和主通信資源分配過程大致一致，只是在搜索區(qū)間上有細(xì)微差別， 冗余通信資源和主通信資源的搜索區(qū)間是對稱的。綜上，本發(fā)明在考慮工業(yè)監(jiān)測應(yīng)用特點(diǎn)的前提下，采用基于中心控制的通信資源 分配方式。首先，本發(fā)明中的通信資源分配方法實(shí)現(xiàn)簡單，開銷比較低；其次，網(wǎng)絡(luò)管理器 通過全局信息分配通信資源，易于獲得最優(yōu)的結(jié)果，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)性和網(wǎng)絡(luò)能耗的均 衡性；再次，白名單技術(shù)使無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配更加靈活，有利于提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性；同 時(shí)，本發(fā)明中采用均衡思想和需求線序的方法分配通信資源極大的保證了端到端通信的低
13延時(shí)，提高了接入的公平性。本發(fā)明中，所述通信資源分配模塊查看已用的通信資源數(shù)量Na，并計(jì)算路由計(jì)算 模塊所提交的路徑所需要的通信資源包括以下步驟利用白名單技術(shù)生成可用信道名單在工業(yè)應(yīng)用中，現(xiàn)場環(huán)境非常惡劣，某些頻率 可能被嚴(yán)重干擾，無法用于正常的數(shù)據(jù)通信，利用工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境測試報(bào)告，生成可用信道名 單，即白名單，加入集合A，集合A就是可以調(diào)度的無線信道，利用工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境測試報(bào)告生 成可用信道名單，上述過程稱之為白名單技術(shù)；建立全局通信資源矩陣搜索白名單里的信道，得到“純凈”的可調(diào)度的無線信道， 結(jié)合工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的管理超幀的長度，建立時(shí)間和頻率的矩陣，其中矩陣中的每個(gè)元素 用 < 時(shí)間，頻率〉的二元組來描述，對應(yīng)一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的通信資源，用于跟蹤網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備通信 資源的情況；根據(jù)路由信息分配設(shè)備通信資源工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)管理器通過收集全局信 息，即鄰居表信息和信號強(qiáng)度信息，建立全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，通過路由算法得到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路 由表，或者現(xiàn)場工作人員根據(jù)現(xiàn)場的特殊要求手動配置設(shè)備路由表；通信資源分配模塊綜 合考慮各種約束條件，根據(jù)上述路由表采用合適的分配策略，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按需求線序 分配通信資源。所述路徑信息包括路由的路徑序列、路徑長度、時(shí)隙間隔和路由類型。
權(quán)利要求
一種基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其特征在于包括以下步驟網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)起端到端的通信資源申請；路由計(jì)算模塊計(jì)算通信資源申請的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路徑；路由計(jì)算模塊將路徑計(jì)算結(jié)果提交給通信資源分配模塊；通信資源分配模塊查看已用的通信資源數(shù)量Na，并計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交的路徑所需要的通信資源Nr；如果空閑的通信資源能夠滿足路由計(jì)算模塊所提交路徑的通信資源數(shù)量要求，即(Nr+Na)/NTotal≤50％，則根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的通信資源；通信資源分配模塊根據(jù)路由計(jì)算模塊提交的路徑信息對資源進(jìn)行預(yù)分配；判斷預(yù)分配是否成功，如果成功，則修改或者更新時(shí)隙分配表；判斷所有路徑的通信資源是否分配完畢，如分配完畢，則結(jié)束本次分配。
2.按權(quán)利要求1所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其特 征在于如果分配沒有結(jié)束，則為下一條路徑分配通信資源，轉(zhuǎn)至通信資源分配模塊查看已 用的通信資源數(shù)量，并計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交的路徑所需要的通信資源步驟；如果分配不成功，則回溯至根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的資源步驟； 如果空閑的通信資源不能滿足路由計(jì)算模塊所提交路徑的通信資源數(shù)量要求，則結(jié)束 本次通信資源分配過程。
3.按權(quán)利要求1所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其特 征在于所述根據(jù)路由類型依策略搜索滿足要求的通信資源，其搜索的約束及策略如下1)網(wǎng)絡(luò)管理器為網(wǎng)關(guān)分配一組通信資源以供新設(shè)備加入，該組通信資源的時(shí)隙均勻地 分布在管理超幀中，且使用相同的信道；同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理器為現(xiàn)場設(shè)備分配單個(gè)通信資源以 供新設(shè)備加入；2)網(wǎng)絡(luò)管理器為數(shù)據(jù)傳輸分配冗余通信資源，用于報(bào)文的重傳，冗余通信資源的分配 采用均衡思想，主通信資源和冗余通信資源均勻?qū)ΨQ地分布在同一個(gè)超幀中，交替使用；3)網(wǎng)絡(luò)管理器為數(shù)據(jù)率小的服務(wù)優(yōu)先分配通信資源，并且管理資源的優(yōu)先級高于數(shù)據(jù) 資源；4)網(wǎng)絡(luò)管理器為主路徑優(yōu)先分配通信資源，在具有冗余路徑的網(wǎng)絡(luò)中，指定跳數(shù)少 的路徑為主路徑，如果兩條路徑的跳數(shù)相同，則優(yōu)先選擇節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)少的路徑為主路 徑；5)對于多跳路徑，網(wǎng)絡(luò)管理器需要依據(jù)路由信息并且按照需求線序?yàn)槊總€(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分 配通信資源，路由器的報(bào)文接收和轉(zhuǎn)發(fā)至少間隔2個(gè)時(shí)隙。
4.按權(quán)利要求1所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其特 征在于所述通信資源分配模塊根據(jù)路由計(jì)算模塊提交的路徑信息對資源進(jìn)行預(yù)分配包括以 下步驟；判斷路由類型為下行管理路由、上行管理路由還是上行數(shù)據(jù)路由； 如果路由類型為下行管理路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的順序進(jìn)行分配，具體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先初始化搜索序列的起始設(shè)備，并將起始時(shí)隙號 slot初始化為0 ；按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+At，ManLen-I] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元，其中At為時(shí)隙間隔，ManLen為管理超幀的長度；判斷路徑序列上的設(shè)備Path[N]是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源[offset， slot]，如果找到可用資源，則用PathRes [N]]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)，[slot, offset, uNickName]，其中offset為信道偏移量，slot為時(shí)隙號，uNickname為當(dāng)前預(yù)分配成功的設(shè) 備地址，PathRes [N]為記錄路徑序列上的設(shè)備通信資源預(yù)分配信息的數(shù)組；判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的最后一個(gè)設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程。
5.按照權(quán)利要求4所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其 特征在于如果判斷不是路徑序列上的最后一個(gè)設(shè)備，則為路徑序列上的下一個(gè)設(shè)備Path[N+l] 分配資源，接續(xù)按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+At，ManLen-l] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟。
6.按照權(quán)利要求4所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其 特征在于如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset，slot], 則判斷N≤O是否成立；如果N ≤ 0成立，則退出分配過程。
7.按照權(quán)利要求6所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其 特征在于如果N≤0不成立，則判斷N-2≥0是否成立；如果N-2≥0成立，則為當(dāng)前設(shè)備的前一設(shè)備Path [N-1]重新分配資源，設(shè)置N = N-I， slot = Path[N-l]. slot，接續(xù)按照路徑序列的順序在區(qū)間[slot+Δ t，ManLen-1] U
內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟；如果N-2≥0不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的起始設(shè)備重新開始資源分配過程。
8.按權(quán)利要求4所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其特 征在于如果路由類型為上行管理路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的反序進(jìn)行分配，具體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先將搜索序列初始化為通信資源矩陣中的路徑最 后一個(gè)設(shè)備，即N = hop,并將分配的時(shí)隙號slot初始化為Δ t ；按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-1，(slot+ManLen) % ManLen] U [slot-At,0]內(nèi) 搜索通信矩陣單元；判斷路徑序列上的設(shè)備是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源[offset，slot]，如果 找到可用資源，則用PathRes[N]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)[slot，offset, uNickName]； 判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的起始設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程。
9.按照權(quán)利要求8所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其 特征在于如果判斷不是路徑序列上的起始設(shè)備，則為路徑序列反序上的下一個(gè)設(shè)備N-I分配資 源，接續(xù)按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-1，(slot+ManLen) % ManLen] U [slot-At, 0]內(nèi)順序搜索通信矩陣單元步驟；如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset，slot], 則判斷N ^ hop是否成立；如果N ^ hop成立，則退出分配過程；如果N彡hop不成立，則判斷N+2 ^ hop是否成立；如果N+2 ( hop成立，則為當(dāng)前設(shè)備的后一設(shè)備重新分配資源，設(shè)置N = N+l, slot =Path [N+l] · slot,接續(xù)按照路徑序列的反序在區(qū)間[ManLen-I，(slot+ManLen) % ManLen] U [slot-At,0]內(nèi)搜索通信矩陣單元步驟；如果N+2 ( hop不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的最后一個(gè)設(shè)備重新開始資源 分配過程。
10.按權(quán)利要求4所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其 特征在于如果路由類型為上行數(shù)據(jù)路由時(shí)，對通信資源按照路徑序列的反序?yàn)閿?shù)據(jù)率最小的服 務(wù)優(yōu)先分配，具體為網(wǎng)絡(luò)管理器的通信資源分配模塊首先將搜素序列初始化為通信資源矩陣中的路徑最 后一個(gè)設(shè)備，即N = hop,并將分配的時(shí)隙號slot初始化為Δ t ；按照路徑序列的反序在區(qū)間[DataLen-1，(slot+DataLen) % DataLen] U [slot-At, 0]內(nèi)搜索通信矩陣單元；判斷路徑序列上的設(shè)備是否在它的搜索區(qū)間中找到可用的資源[offset，slot]，如果 找到可用資源，則用PathRes[N]記錄預(yù)分配資源的三個(gè)參數(shù)[slot，offset，uNickName]； 判斷該設(shè)備是否為路徑序列上的起始設(shè)備，如果是則結(jié)束本次分配過程。
11.按照權(quán)利要求10所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法， 其特征在于如果判斷不是路徑序列上的起始設(shè)備，則為路徑序列反序上的下一個(gè)設(shè)備分N = N-I 配資源；如果判斷路徑序列上的設(shè)備在它的搜索區(qū)間中沒有找到可用的資源[offset，slot], 則判斷N ^ hop是否成立；如果N ^ hop成立，則退出分配過程；如果N彡hop不成立，則判斷N+2 ^ hop是否成立；如果N+2彡hop成立，則為當(dāng)前設(shè)備的后一設(shè)備重新分配資源，接續(xù)按照路徑序列的反 序在區(qū)間[ManLen-1，(slot+ManLen) % ManLen] U [slot-At,0]內(nèi)順序搜索通信矩陣單 元步驟；如果N+2 ^ hop不成立，則返回初始化階段，從路徑序列的最后一個(gè)設(shè)備重新開始資源 分配過程。
12.按權(quán)利要求1所述的基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，其特征在于所述通信資源分配模塊查看已用的通信資源數(shù)量Na，并計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交的路 徑所需要的通信資源包括以下步驟利用白名單技術(shù)生成可用信道名單即利用工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境測試報(bào)告生成可用信道名 單，上述過程稱之為白名單技術(shù)；建立全局通信資源矩陣搜索白名單里的信道，得到“純凈”的可調(diào)度的無線信道，結(jié) 合工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的管理超幀的長度，建立時(shí)間和頻率的矩陣，其中矩陣中的每個(gè)元素用< 時(shí)間，頻率 > 的二元組來描述，對應(yīng)一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的通信資源，用于跟蹤網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備通信資源 的情況；根據(jù)路由信息分配設(shè)備通信資源工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)管理器通過收集全局信息， 即鄰居表信息和信號強(qiáng)度信息，建立全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，通過路由算法得到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由 表，或者現(xiàn)場工作人員根據(jù)現(xiàn)場的特殊要求手動配置設(shè)備路由表；通信資源分配模塊綜合 考慮各種約束條件，根據(jù)上述路由表采用合適的分配策略，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按需求線序分 配通信資源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于搜索和均衡思想的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通信資源分配方法，步驟為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)起端到端的通信資源申請；路由計(jì)算模塊計(jì)算通信資源申請的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路徑；路由計(jì)算模塊將路徑計(jì)算結(jié)果提交給通信資源分配模塊；通信資源分配模塊計(jì)算路由計(jì)算模塊所提交的路徑所需要的通信資源；如果空閑的通信資源滿足通信資源數(shù)量要求，則依策略搜索滿足要求的通信資源；通信資源分配模塊根據(jù)路由計(jì)算模塊提交的路徑信息對資源進(jìn)行預(yù)分配；如果預(yù)分配成功，則修改或者更新時(shí)隙分配表；如分配完畢，則結(jié)束本次分配。本發(fā)明易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信資源的優(yōu)化分配，保證網(wǎng)絡(luò)能量均衡和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
文檔編號H04W40/02GK101895931SQ20091001163
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者于海斌, 張曉玲, 徐偉杰, 曾鵬, 李強(qiáng), 楊淼, 梁煒, 陳劍霞 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所