基于WirelessHART的低功耗可靠路由算法和調(diào)度.pdf

1、WirelessHART是第一個(gè)為工業(yè)自動(dòng)過程設(shè)計(jì)的開放標(biāo)準(zhǔn)無線通信協(xié)議。WirelessHART標(biāo)準(zhǔn)使用TDMA和跳信道技術(shù)來控制網(wǎng)絡(luò)的訪問和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信。與采用無線ad-hoc或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)的非集中式控制網(wǎng)絡(luò)相比，WirelessHART采用集中式網(wǎng)絡(luò)對(duì)可靠、實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行管理。在WirelessHART協(xié)議發(fā)布之前，已經(jīng)有一些辦公自動(dòng)化方面的可用標(biāo)準(zhǔn)，比如ZigBee和藍(lán)牙技術(shù)。但是，這些技術(shù)不能滿足工業(yè)應(yīng)用嚴(yán)格的需求。

2、r>　　在星型網(wǎng)絡(luò)或樹型網(wǎng)絡(luò)中傳送通常是使用固定鏈路的，而WirelessHART的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，在WirelessHART中數(shù)據(jù)的傳輸或者重傳可能是沿著不同的路徑的。由于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間存在多路徑路由，網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力和魯棒性。路由協(xié)議的設(shè)計(jì)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中是非常重要的研究領(lǐng)域。
　　在WirelessHART網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)路由器，能夠向其鄰居節(jié)點(diǎn)傳輸信息。路由和超幀調(diào)度在WirelessHART網(wǎng)

3、絡(luò)中對(duì)于可靠性需求和有限的通信資源有著重要角色。
　　在本文中，我們提出了可靠性的路由圖構(gòu)建方法和低能耗的鏈路選擇算法來增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)魯棒性、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。在路由圖構(gòu)建過程中，我們?yōu)榛?jiǎn)圖中那些只有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)重新增加一條邊。這能保證節(jié)點(diǎn)在鏈路選擇時(shí)有足夠多的選擇。在鏈路選擇中，我們考慮鏈路質(zhì)量、能耗和跳數(shù)等因素來選擇最優(yōu)鏈路，使用層次化分析過程來決定權(quán)重系數(shù)。冗余鏈路和鏈路選擇可以增加傳輸?shù)某晒β?，減少可能的重傳次數(shù)來節(jié)