無線通信網(wǎng)絡(luò)中的通信路由的確定的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一般來說，本發(fā)明涉及工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的無線通信裝置。更具體來說，本發(fā)明涉及用于允許網(wǎng)絡(luò)管理器裝置確定工業(yè)無緣各的通信路徑的方法、工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置、無線通信裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、用于調(diào)查工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的通信路徑的方法、工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理器裝置以及工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理器裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已知為用于過程控制系統(tǒng)中。關(guān)于這類網(wǎng)絡(luò)的示例是ZigBee和WirelessHart、ISA100> WIA-PA和藍(lán)牙。還存在一些基于WLAN的傳感器網(wǎng)絡(luò)。
[0003]這些網(wǎng)絡(luò)常常采用時(shí)分通信方案、例如時(shí)分多址(TDMA)，其中采取現(xiàn)場裝置形式的無線通信裝置可訪問采取方案的時(shí)間間隔形式的資源以供與過程控制系統(tǒng)的通信。
[0004]一些無線網(wǎng)絡(luò)使用時(shí)間間隔對現(xiàn)場裝置的固定分配。這要求管理資源的網(wǎng)絡(luò)管理器或無線電資源管理器。
[0005]權(quán)重也用于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的各種目的。
[0006]US2008/0253290例如描述了具有多徑路由選擇的通信網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)分布的優(yōu)化。為通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)(其具有到目標(biāo)的路由選擇的若干備選或下行鏈路)提供分布加權(quán)。分布加權(quán)作為下行鏈路的業(yè)務(wù)負(fù)荷的量度相對于相互之間經(jīng)過修改，以便降低高負(fù)荷鏈路上的分布業(yè)務(wù)，而增加較少負(fù)荷鏈路上的分布業(yè)務(wù)。
[0007]US2006/0209785描述一種跨多層網(wǎng)絡(luò)來路由數(shù)據(jù)分組的方法，多層網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)、配備有多個(gè)邏輯鏈路的邏輯級以及配備有多個(gè)物理鏈路的物理級，邏輯鏈路的每個(gè)對應(yīng)于物理鏈路的至少一個(gè)。該方法包括相對邏輯級中的第一臨界限制向各邏輯鏈路指配權(quán)重，相對物理級中的第二臨界限制來細(xì)化指配給各邏輯鏈路的權(quán)重，以及基于指配給各鏈路的權(quán)重，計(jì)算在邏輯級將起始節(jié)點(diǎn)連接到結(jié)束節(jié)點(diǎn)供數(shù)據(jù)分組的傳輸?shù)穆窂健?br>[0008]US2006/0168317描述包括分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)分組的路由選擇。對指配給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的單獨(dú)目標(biāo)地址在路由選擇表中為第一和第二傳輸路徑指配相應(yīng)業(yè)務(wù)分布加權(quán)，其中加權(quán)指示每傳輸路徑的相應(yīng)所分配業(yè)務(wù)負(fù)荷。向相應(yīng)第一傳輸路徑指配最大業(yè)務(wù)分布加權(quán)，以及向第二傳輸路徑指配最小業(yè)務(wù)分布加權(quán)。在分布操作無擾動(dòng)操作期間，數(shù)據(jù)分組經(jīng)由第一傳輸路徑來路由，以及如果該路徑被中斷，則分組經(jīng)由第二傳輸路徑來路由。
[0009]US2011/0164565描述一種路由無線網(wǎng)絡(luò)的方法。該方法由一組節(jié)點(diǎn)的每個(gè)執(zhí)行，并且包括:接收路由選擇請求信號；通過參照示出該組節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)吞吐量的業(yè)務(wù)分布表和示出該組節(jié)點(diǎn)與源節(jié)點(diǎn)之間的所有路徑上的中間節(jié)點(diǎn)的權(quán)重的中間節(jié)點(diǎn)權(quán)重表，來確定節(jié)點(diǎn)本身是否為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，其中路由路徑通過參照中間節(jié)點(diǎn)的權(quán)重來選擇；以及當(dāng)確定節(jié)點(diǎn)本身是將路由響應(yīng)信號傳送到已經(jīng)傳送了路由選擇請求信號的源節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，接收來自源節(jié)點(diǎn)的分組，其中傳送和接收由所確定目標(biāo)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。
[0010]工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場裝置之間的可靠和健壯無線通信具有最高重要性，以便保證每周7天的24小時(shí)操作。路由選擇算法對于工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是重要的，以便保證工業(yè)應(yīng)用所需的最終期間之內(nèi)的分組傳遞。在基于TDMA的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，源路由選擇和圖表路由選擇是當(dāng)今存在的兩種可用路由選擇方案。
[0011]高可靠性和低等待時(shí)間對工業(yè)應(yīng)用至關(guān)重要。源和圖表路由選擇均不能完全滿足這些要求。源路由選擇方案通過建立從源到目的地的固定路徑來路由分組。如果經(jīng)過這個(gè)路徑的任何節(jié)點(diǎn)或鏈路出故障，則通信將終止。通過提供從源到目的地的附加路徑，圖表路由選擇方案比源路由選擇更為可靠。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，將需要長時(shí)間來生成新圖。在圖調(diào)整周期期間，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的通信也可能終止。這全部可導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失或安全問題，對工業(yè)應(yīng)用是不可接受的。
[0012]因此，存在對于關(guān)于工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明針對提供改進(jìn)的工業(yè)無線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于允許網(wǎng)絡(luò)管理器裝置確定工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的通?目路徑的改進(jìn)方法。
[0015]按照本發(fā)明的第一方面，這個(gè)目的通過一種用于允許網(wǎng)絡(luò)管理器裝置確定工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的通信路徑的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法由作為工業(yè)無線通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的無線通信裝置來執(zhí)行，無線通信裝置具有包括節(jié)點(diǎn)權(quán)重的節(jié)點(diǎn)配置數(shù)據(jù)，并且該方法包括下列步驟:
-從另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息，網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息包括消息權(quán)重，
-檢查網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息，并且基于檢查結(jié)果來執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息的進(jìn)一步處理其中檢查包括
-基于與另一節(jié)點(diǎn)的通信質(zhì)量來確定通信權(quán)重，
-通過將通信權(quán)重與消息權(quán)重相結(jié)合來形成中間權(quán)重，以及 -將中間權(quán)重與節(jié)點(diǎn)權(quán)重進(jìn)行比較，
其中進(jìn)一步處理在消息權(quán)重低于中間權(quán)重時(shí)執(zhí)行，并且包括 -將中間權(quán)重設(shè)置為新節(jié)點(diǎn)權(quán)重，
-將中間權(quán)重設(shè)置為新消息權(quán)重，以及
-向網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送具有新消息權(quán)重的已改變網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息。
[0016]本發(fā)明的另一方面是提供一種在工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的改進(jìn)無線通信裝置。
[0017]按照本發(fā)明的第二方面，這個(gè)目的通過一種用于工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置來實(shí)現(xiàn)，該無線通信裝置提供工業(yè)無線通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)并且包括:
-無線發(fā)射器，
-無線接收器，
-節(jié)點(diǎn)配置存儲器，包括其中包含節(jié)點(diǎn)權(quán)重的節(jié)點(diǎn)配置數(shù)據(jù)，以及 -節(jié)點(diǎn)配置控制單元，配置成:
-從另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息，網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息包括消息權(quán)重，
-檢查網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息，并且基于檢查結(jié)果來執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息的進(jìn)一步處理，
其中檢查包括 -基于與另一節(jié)點(diǎn)的通信質(zhì)量來確定通信權(quán)重，
-通過將通信權(quán)重與消息權(quán)重相結(jié)合來形成中間權(quán)重，以及 -將中間權(quán)重與節(jié)點(diǎn)權(quán)重進(jìn)行比較，
-其中進(jìn)一步處理在中間權(quán)重低于節(jié)點(diǎn)權(quán)重時(shí)執(zhí)行，并且包括 -將中間權(quán)重設(shè)置為新節(jié)點(diǎn)權(quán)重，
-將中間權(quán)重設(shè)置為新消息權(quán)重，以及
-向網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送具有新消息權(quán)重的已改變網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息。
[0018]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于無線通信裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品提供改進(jìn)無線通信裝置。
[0019]按照第三方面，這個(gè)目的通過一種用于無線通信裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)，該無線通信裝置提供工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)并且配備有節(jié)點(diǎn)權(quán)重，
該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有計(jì)算機(jī)程序代碼的數(shù)據(jù)載體，計(jì)算機(jī)程序代碼在運(yùn)行于形成無線通信裝置的節(jié)點(diǎn)配置控制單元的處理器時(shí)使節(jié)點(diǎn)配置控制單元:
-從另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息，網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息包括消息權(quán)重，
-檢查網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息，并且基于檢查結(jié)果來執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息的進(jìn)一步處理，
其中檢查包括
-基于與另一節(jié)點(diǎn)的通信質(zhì)量來確定通信權(quán)重，
-通過將通信權(quán)重與消息權(quán)重相結(jié)合來形成中間權(quán)重，以及 -將中間權(quán)重與節(jié)點(diǎn)權(quán)重進(jìn)行比較，
其中進(jìn)一步處理在中間權(quán)重低于節(jié)點(diǎn)權(quán)重時(shí)執(zhí)行，并且包括 -將中間權(quán)重設(shè)置為新節(jié)點(diǎn)權(quán)重，
-將中間權(quán)重設(shè)置為新消息權(quán)重，以及
-向網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送具有新消息權(quán)重的已改變網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息。
[0020]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于確定工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的通信路徑的改進(jìn)方法。
[0021]按照本發(fā)明的第四方面，這個(gè)目的通過一種用于調(diào)查工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中的通信路徑的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法由工業(yè)無線通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理器裝置來執(zhí)行并且包括下列步驟:
-向至少一個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息供處理并且經(jīng)過工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)來轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息包括消息權(quán)重，
-從工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的其他節(jié)點(diǎn)接收節(jié)點(diǎn)配置消息，節(jié)點(diǎn)配置消息包括通過對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的網(wǎng)絡(luò)調(diào)查消息的處理而已經(jīng)更新的節(jié)點(diǎn)配置數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)配置消息的節(jié)點(diǎn)配置數(shù)據(jù)包括基于消息權(quán)重而已經(jīng)更新的對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)權(quán)重，
-基于所接收節(jié)點(diǎn)配置消息中的節(jié)點(diǎn)配置數(shù)據(jù)來映射無線通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌?br> -基于所映射拓?fù)鋪碓O(shè)置通信調(diào)度方案，以及 -通知網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)關(guān)于通信調(diào)度方案。
[0022]本發(fā)明的又一目的是提供