[发明专利]一种适用于WIA-PA工业无线网络的资源调度算法

摘要

本发明涉及一种适用于WIA‑PA工业无线网络的资源调度算法，属于工业无线网络技术领域。该算法包括簇间资源调度阶段和簇内资源调度阶段，所述簇间资源调度阶段采用图顶点着色资源调度算法，用于最小化超帧长度，提高网络吞吐量；所述簇内资源调度阶段采用时隙下限值分析方法，用于分配簇首和簇成员之间的相互通信，还包括信道协商资源调度算法，为所有邻居节点分配不同信道，避免冲突。本发明实现了WIA‑PA网络应用与工业现场进行有效数据传输，且最小化超帧长度，提高了数据传输网络吞吐量，对簇内资源进行了合理的分配，提高了网络数据传输的可靠性。

主权项

1.一种适用于WIA‑PA工业无线网络的资源调度算法，其特征在于：包括簇间资源调度阶段和簇内资源调度阶段，所述簇间资源调度阶段采用图顶点着色资源调度算法，用于最小化超帧长度，提高网络吞吐量；所述簇内资源调度阶段采用时隙下限值分析方法，用于分配簇首和簇成员之间的相互通信，还包括信道协商资源调度算法，为所有邻居节点分配不同信道，避免冲突；所述图顶点着色资源调度算法是基于链路负载对时隙的差异性需求以及链路间的相互冲突关系，将网络有向图转化为链路冲突关系图，并最终转化为冲突矩阵，按度数排序依次找出各链路对应的极大独立集进行着色，根据不同着色依次分配时隙，相同着色链路可在同一时隙范围内进行数据传输；具体包括以下步骤：S1：通过给定有向图G(V,E)及其冲突关系集合I＝{I(V_i,V_j)|(V_i,V_j)∈E}，构建出冲突图G_c＝(V_c,E_c)，并考虑链路上的时隙需求向量S2：构造r‑冲突图rG_c＝(rV_c,rE_c)，其中，用表示r‑冲突图的顶点，ω_ij表示链路所需的时隙数，从而得到链路的冲突矩阵；按公式计算顶点的度；S3：根据S2中得到冲突矩阵，将顶点度数从高到低进行排序，依次找出各顶点对应的极大独立集，为每一个独立集使用一种颜色进行着色，其中每一种颜色都对应为链路通信中的时隙；S4：若网络流量发生改变，即每条链路上的时隙需求向量发生改变，则重新执行S1至S3步骤，重新分配无线通信资源。