冯学兵

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

0 引言

HART网络是一种应用于现场仪表与控制设备之间协议，为了支持无线的应用HART7.0首次提出了Wireless HART标准。作为一种集中式控制网络，网络管理器利用设备和应用程序提供的总体网络路由信息，并结合通信需求实现对全网的调度和资源分配[1]。传统的无线网络由于其AP（Access Point）的覆盖范围限制往往需要多个网关协同工作以增加无线网络的覆盖区域。但Wireless HART好的解决了这一问题，一个Wireless HART的节点既可以充当现场设备，也可以作为中间路由[2]。同时Wireless HART采用无线网络跳频技术来提高网络的健壮性与吞吐量。

文章首先介绍Wireless HART网络，提出网络的数学模型，在此模型的基础上研究如何对一个多信道的无线网络的网络负载进行评估，并对负载不均衡的部分进行算法调整以达到网络负载均衡的状态。

1 无线HART网络

典型的Wireless HART网络包括实现感知或执行功能的现场设备、作为路由器提供服务的现场路由设备、将有线HART网络链接到无线HART网络的现场适配器、被用户随身携带的手持设备、链接现场设备到网关的接入点、作为上位机与无线网络之间桥梁的网关、管理整个无线HART网络的网络管理器。

1.1 关于负载均衡的研究

无线网络的度量一种用来描述无线网络路由中一段链路性能、质量合格与否的标准。故而一个合适的度量值可以准确的反应网络的相关特性。无线网状网链路衡量可以在路由的选择中使用，作为选择路由的衡量标准。……