工业无线网络是一种用于工业现场自动化设备间进行信息交互的网络技术,具有低成本、灵活部署、易于安装和维护的特点,在工业过程自动化领域得到广泛应用。工业无线现场对数据传输的实时性有严格要求,数据必须在确定的时间内到达目标设备,因此在工业无线网络中需要使用确定性调度技术。通过运行确定性调度算法为数据流分配通信资源,工业无线网络让每一个链路都在确定的时隙和信道上进行数据的传输,以此满足现场数据端到端传输的截止时间约束。此外,工业现场环境复杂、干扰较多,现场无线网络数据的传输经常发生丢包的现象。现有对工业无线网络确定性调度的研究主要关注调度如何求解的问题,未对链路重传等提升可靠性的机制进行优化设计,调度效果极易受到网络丢包的影响,制约了实时调度算法在实际工业无线网络中的应用。因此,针对上述问题,有必要结合数据流的截止时间条件,在调度过程中对链路重传进行优化的基础上,对工业无线网络的确定性调度算法进行研究。本文主要研究工作包括:1.对工业无线网络确定性调度的研究现状进行了调研,总结了目前存在的问题。分析了工业无线网络确定性调度的基本原理。2.针对工业无线网络数据传输的确定性和可靠性需求,建立了网络的数学模型,分析了数据流传输可调度条件和动态优先级确定标准,在此基础上提出了考虑连续重传的确定性调度算法。该算法以链路时隙裕度为动态优先级标准,采用连续重传策略,在保证数据在截止时间内到达的前提下,提高数据传输的可靠性。3.针对工业无线网络在一定时间范围内完成链路重传的需求,提出了考虑窗口内重传的确定性调度算法。该算法使用链路时隙裕度对释放态链路和重传链路一起计算优先级,然后按照优先级进行调度。通过灵活地分配通信资源,算法优先传输紧急程度高的数据,并在窗口内完成链路的重传,确保在满足数据流截止时间要求和重传窗口限制的条件下,提升数据传输的可靠性。4.搭建仿真平台,选择性能评价指标和同类对比算法,对提出的两种调度算法进行性能测试和对比分析。测试结果表明,所提出的两种调度算法均能满足数据流截止时间约束下的确定性传输需求,在传输链路发生丢包的情况下,能够提高数据传输的可靠性。本文的研究,对工业无线网络确定性调度技术的发展,具有一定的参考价值。