[發明專利]一種自適應信道選擇的網絡調度系統

在審

• 申請號: 202110450409.3
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113179142A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 趙天銘
• 申請（專利權）人: 趙天銘
• 主分類號: H04B17/309
• 分類號: H04B17/309;H04B17/318;H04B17/382;H04W72/08;H04W72/04;H04B1/713;H04W84/18;G16Y10/75;G16Y40/10
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 安申濤

本發明涉及一種自適應信道選擇的網絡調度系統，包括信道質量評估模塊、信道選擇模塊，所述信道質量評估模塊對各個信道的質量進行評價，給出候選信道的質量的估計結果，所述信道選擇模塊基于信道評估模塊給出的候選信道質量的估計，決定是否更新跳頻序列。本發明的目的在于改善面向工業物聯的6LoWPAN網絡的運行效率或服務質量，以應對工業物聯應用場景下的工業無線傳感器網絡的相關性能要求，提供一種自適應信道選擇的網絡調度系統。

技術領域

本發明涉及物聯網通信技術領域，尤其涉及一種自適應信道選擇的網絡調度系統。

背景技術

工業物聯網(IndustrialInternetofThings,IIoT)是指通過將具有感知、監控能力的各類智能終端以及泛在技術、移動通信、智能分析等新興技術不斷融入到工業生產過程各個環節，最終實現傳統工業生產模式上升到智能化的新階段。通過工業物聯網的應用，把先進的物聯網技術和傳統工業結合起來，可以顯著提高工業制造效率，降低生產的成本和能耗，同時還可以降低污染的排放，最終實現工業的智能化生產。工業物聯網目前已經在越來越多地應用領域中被廣泛時間，其應用形式也不斷拓展。

互聯網與物聯網的互相接入的需求以及挑戰催生了6LoWPAN(IPv6overLow-powerWPAN)標準的誕生，而IPv6取代IPv4是大勢所趨。物聯網技術的發展對網絡地址的需求將進一步推動IPv6的應用與推廣。6LoWPAN將IPv6和WSN相結合，具有更好的適應性和通用性，在工業物聯網當中有著廣闊的應用。

工業無線傳感器網絡所面對的工業生產環境十分復雜多樣，而其應用領域對實時性和網絡的抗干擾能力等均提出了較高的要求。而工業無線傳感器網絡中采用的網絡調度的方法對網絡性能有著直接的影響。故需要改善面向工業物聯的6LoWPAN網絡的運行效率或服務質量，以應對工業物聯應用場景下的工業無線傳感器網絡的相關性能要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，改善面向工業物聯的6LoWPAN網絡的運行效率或服務質量，以應對工業物聯應用場景下的工業無線傳感器網絡的相關性能要求，提供一種自適應信道選擇的網絡調度系統。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種自適應信道選擇的網絡調度系統，包括信道質量評估模塊、信道選擇模塊，所述信道質量評估模塊對各個信道的質量進行評價，給出候選信道的質量的估計結果，所述信道選擇模塊基于信道評估模塊給出的候選信道質量的估計，決定是否更新跳頻序列。

為了進一步實現本發明，可優先選用以下技術方案：

優選的，所述網絡調度系統還包括無線傳輸介質，所述無線傳輸介質即無線傳輸的物理通道。

優選的，所述信道質量評估模塊選取展現信道能量水平的度量RSSI作為信道質量評價的標準，并通過EWMA法對信道質量建模，給出了信道質量的估計。

優選的，所述信道選擇模塊決定更新跳幀序列時，信道選擇模塊從候選信道中選取一個合適的信道取代跳頻序列中需要替換的信道，完成信道的選擇。信道跳頻序列的更新模式為基于上游節點的更新，即當父節點的跳頻序列發生變化時，通過EB信標，向下游節點傳送更改的跳頻序列，完成對跳頻序列的更新。

優選的，所述信道質量評估模塊的RSSI采樣被安排在每個TX時槽的時槽開始和TX偏移之間，其時間長度為2120微秒。

優選的，所述信道質量評估模塊的RSSI采樣需要節點處于接收機狀態，采樣前先判斷RX模塊是否處于開啟狀態，如果測量成功，則返回RSSI值，更新對應信道的RSSI信息，通過對各個信道的逐個測量，更新信道的最新RSSI值信息；

當信道RSSI信息更新后，更新信道質量的估計值，并判斷是否需要重新計算最優的跳頻序列。

優選的，所述信道選擇模塊采用bitmap的數據結構。