无线通信网络中的通信路由的确定的制作方法
【技术领域】
[0001]一般来说，本发明涉及工业无线网络中的无线通信装置。更具体来说，本发明涉及用于允许网络管理器装置确定工业无缘各的通信路径的方法、工业无线网络的无线通信装置、无线通信装置的计算机程序产品、用于调查工业无线网络中的通信路径的方法、工业无线网络的网络管理器装置以及工业无线网络的网络管理器装置的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]无线传感器网络已知为用于过程控制系统中。关于这类网络的示例是ZigBee和WirelessHart、ISA100> WIA-PA和蓝牙。还存在一些基于WLAN的传感器网络。
[0003]这些网络常常采用时分通信方案、例如时分多址(TDMA)，其中采取现场装置形式的无线通信装置可访问采取方案的时间间隔形式的资源以供与过程控制系统的通信。
[0004]一些无线网络使用时间间隔对现场装置的固定分配。这要求管理资源的网络管理器或无线电资源管理器。
[0005]权重也用于数据网络中的各种目的。
[0006]US2008/0253290例如描述了具有多径路由选择的通信网络中的业务分布的优化。为通信网络的节点(其具有到目标的路由选择的若干备选或下行链路)提供分布加权。分布加权作为下行链路的业务负荷的量度相对于相互之间经过修改，以便降低高负荷链路上的分布业务，而增加较少负荷链路上的分布业务。
[0007]US2006/0209785描述一种跨多层网络来路由数据分组的方法，多层网络包括多个节点、配备有多个逻辑链路的逻辑级以及配备有多个物理链路的物理级，逻辑链路的每个对应于物理链路的至少一个。该方法包括相对逻辑级中的第一临界限制向各逻辑链路指配权重，相对物理级中的第二临界限制来细化指配给各逻辑链路的权重，以及基于指配给各链路的权重，计算在逻辑级将起始节点连接到结束节点供数据分组的传输的路径。
[0008]US2006/0168317描述包括分组交换数据网络中的目标地址的数据分组的路由选择。对指配给网络节点的单独目标地址在路由选择表中为第一和第二传输路径指配相应业务分布加权，其中加权指示每传输路径的相应所分配业务负荷。向相应第一传输路径指配最大业务分布加权，以及向第二传输路径指配最小业务分布加权。在分布操作无扰动操作期间，数据分组经由第一传输路径来路由，以及如果该路径被中断，则分组经由第二传输路径来路由。
[0009]US2011/0164565描述一种路由无线网络的方法。该方法由一组节点的每个执行，并且包括:接收路由选择请求信号；通过参照示出该组节点的业务吞吐量的业务分布表和示出该组节点与源节点之间的所有路径上的中间节点的权重的中间节点权重表，来确定节点本身是否为目标节点，其中路由路径通过参照中间节点的权重来选择；以及当确定节点本身是将路由响应信号传送到已经传送了路由选择请求信号的源节点的目标节点时，接收来自源节点的分组，其中传送和接收由所确定目标节点执行。
[0010]工业网络中的现场装置之间的可靠和健壮无线通信具有最高重要性，以便保证每周7天的24小时操作。路由选择算法对于工业无线传感器网络是重要的，以便保证工业应用所需的最终期间之内的分组传递。在基于TDMA的工业无线传感器网络中，源路由选择和图表路由选择是当今存在的两种可用路由选择方案。
[0011]高可靠性和低等待时间对工业应用至关重要。源和图表路由选择均不能完全满足这些要求。源路由选择方案通过建立从源到目的地的固定路径来路由分组。如果经过这个路径的任何节点或链路出故障，则通信将终止。通过提供从源到目的地的附加路径，图表路由选择方案比源路由选择更为可靠。但是，当网络拓扑发生变化时，将需要长时间来生成新图。在图调整周期期间，这个网络中的通信也可能终止。这全部可导致经济损失或安全问题，对工业应用是不可接受的。
[0012]因此，存在对于关于工业无线网络的改进的需要。
【发明内容】
[0013]本发明针对提供改进的工业无线通信网络。
[0014]本发明的一个目的是提供一种用于允许网络管理器装置确定工业无线网络中的通?目路径的改进方法。
[0015]按照本发明的第一方面，这个目的通过一种用于允许网络管理器装置确定工业无线网络中的通信路径的方法来实现，该方法由作为工业无线通信网络中的节点的无线通信装置来执行，无线通信装置具有包括节点权重的节点配置数据，并且该方法包括下列步骤:
-从另一网络节点接收网络调查消息，网络调查消息包括消息权重，
-检查网络调查消息，并且基于检查结果来执行网络调查消息的进一步处理其中检查包括
-基于与另一节点的通信质量来确定通信权重，
-通过将通信权重与消息权重相结合来形成中间权重，以及 -将中间权重与节点权重进行比较，
其中进一步处理在消息权重低于中间权重时执行，并且包括 -将中间权重设置为新节点权重，
-将中间权重设置为新消息权重，以及
-向网络中的其他节点发送具有新消息权重的已改变网络调查消息。
[0016]本发明的另一方面是提供一种在工业无线网络中的改进无线通信装置。
[0017]按照本发明的第二方面，这个目的通过一种用于工业无线网络的无线通信装置来实现，该无线通信装置提供工业无线通信网络中的节点并且包括:
-无线发射器，
-无线接收器，
-节点配置存储器，包括其中包含节点权重的节点配置数据，以及 -节点配置控制单元，配置成:
-从另一网络节点接收网络调查消息，网络调查消息包括消息权重，
-检查网络调查消息，并且基于检查结果来执行网络调查消息的进一步处理，
其中检查包括 -基于与另一节点的通信质量来确定通信权重，
-通过将通信权重与消息权重相结合来形成中间权重，以及 -将中间权重与节点权重进行比较，
-其中进一步处理在中间权重低于节点权重时执行，并且包括 -将中间权重设置为新节点权重，
-将中间权重设置为新消息权重，以及
-向网络中的其他节点发送具有新消息权重的已改变网络调查消息。
[0018]本发明的另一目的是提供一种用于无线通信装置的计算机程序产品，该计算机程序产品提供改进无线通信装置。
[0019]按照第三方面，这个目的通过一种用于无线通信装置的计算机程序产品来实现，该无线通信装置提供工业无线网络中的节点并且配备有节点权重，
该计算机程序产品包括具有计算机程序代码的数据载体，计算机程序代码在运行于形成无线通信装置的节点配置控制单元的处理器时使节点配置控制单元:
-从另一网络节点接收网络调查消息，网络调查消息包括消息权重，
-检查网络调查消息，并且基于检查结果来执行网络调查消息的进一步处理，
其中检查包括
-基于与另一节点的通信质量来确定通信权重，
-通过将通信权重与消息权重相结合来形成中间权重，以及 -将中间权重与节点权重进行比较，
其中进一步处理在中间权重低于节点权重时执行，并且包括 -将中间权重设置为新节点权重，
-将中间权重设置为新消息权重，以及
-向网络中的其他节点发送具有新消息权重的已改变网络调查消息。
[0020]本发明的另一目的是提供一种用于确定工业无线网络中的通信路径的改进方法。
[0021]按照本发明的第四方面，这个目的通过一种用于调查工业无线网络中的通信路径的方法来实现，该方法由工业无线通信网络的网络管理器装置来执行并且包括下列步骤:
-向至少一个其他网络节点发送网络调查消息供处理并且经过工业无线网络来转发，网络调查消息包括消息权重，
-从工业无线网络的其他节点接收节点配置消息，节点配置消息包括通过对网络节点中的网络调查消息的处理而已经更新的节点配置数据，节点配置消息的节点配置数据包括基于消息权重而已经更新的对应节点的节点权重，
-基于所接收节点配置消息中的节点配置数据来映射无线通信网络的拓扑，
-基于所映射拓扑来设置通信调度方案，以及 -通知网络节点关于通信调度方案。
[0022]本发明的又一目的是提供