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专利号: 2014100750690
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种ZigBee网络控制系统网络诱导延时计算方法,其特征在于:所述方法包括:在所述ZigBee网络控制系统中某回路的第k(k≥2且为正整数)轮询周期内:记录所述回路中传感器节点SN开始向所述回路中的个人局域网协调器PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k)和所述PANCo接收完毕所述SN发送的数据帧的时刻t2,i(k);

提取保存的所述回路在第k-1轮询周期的所述SN上传数据至所述PANCo的网络诱导延时τsp(k-1)和所述SN与所述PANCo之间时间差△τsp(k-1);

根据式:τsp(k)=τsp(k-1)+((t2,i(k)-t1,i(k))-△τsp(k-1)),计算所述回路在所述第轮询周期内所述SN上传数据到PANCo的网络诱导延时τsp(k)。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:

在 记 录 所 述 t1,i(k) 和 t2,i(k) 之 后,所 述 方 法 还 包 括:根 据 式:△τsp(k)=t2,i(k)-t1,i(k),计算所述回路在第k轮询周期内所述SN与所述PANCo之间的时间差△τsp(k);

在计算所述τsp(k)和△τsp(k)之后,所述方法还包括:保存所述τsp(k)和△τsp(k)。

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:在所述回路的第k轮询周期内:

提取保存的所述回路在第k-1轮询周期内的所述SN向所述PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k-1);

根据式:τbd(k)=t1,i(k)-t1,i(k-1)-T,计算所述回路在第k轮询周期内其它回路对本回路的影响延时τbd(k),其中T为轮询周期;保存所述t1,i(k)。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:在所述回路的第k轮询周期内:

记录所述C/AN向所述PANCo发送数据请求帧的起始时刻t1,j(k),所述C/AN接收完毕所述PANCo根据所述数据请求帧向所述C/AN返回数据帧的时刻t3,j(k);

根据式:τpc(k)=t3,j(k)-t1,j(k),计算所述C/AN接收所述PANCo转发数据的网络诱导延时τpc(k)。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:在所述回路的第k轮询周期内:

记录所述PANCo向SN发送确认帧的起始时刻t3,i(k)、所述PANCo接收到C/AN发起的数据请求帧的时刻t2,j(k);

根据式:τpd(k)=t2,j(k)-t3,i(k),计算PANCo准备转发数据所需的处理时间τpd(k)。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:在所述回路的第k轮询周期内:

计算所述C/AN控制算法运算处理的时间τcd(k)和被控对象的自身延时τp(k);

根据式:τ(k)=τsp(k)+τpd(k)+τpc(k)+τbd(k)+τcd(k)+τp(k),计算所述回路在所述第k轮询周期的总延时τ(k)。

7.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:在所述回路的第1轮询周期内:

记录所述SN向所述PANCo发送数据帧的起始时刻t1,i(1)、所述PANCo接收完毕来自所述SN的数据帧的时刻t2,i(1)、所述PANCo根据所述SN的数据帧向所述SN发送确认帧的起始时刻t3,i(1)、和所述SN接收完毕来自所述SN的确认帧的时刻t4,i(1);

根据式:τsp(1)=[(t4,i(1)-t1,i(1))-(t3,i(1)-t2,i(1))]·γ或τmc(1)=通信报文包大小×通信速率,计算得到τsp(1),其中,γ是数据帧长度与确认帧和数据帧长度之和的比值;

根据式:△τsp(1)=t2,i(1)-t1,i(1),计算得到△τsp(1);

保存t1,i(1)、τsp(1)和△τsp(1)。

8.一种ZigBee网络控制系统,包括:属于同一回路的PANCo、SN、A/CN,其特征在于:在所述回路的第k(k≥2且为正整数)轮询周期内:

所述SN,用于记录向PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k);

所述PANCo,用于接收所述SN发送的数据帧,并记录接收完毕所述SN发送的数据帧的时刻t2,i(k);

所述PANCo,用于根据式:τsp(k)=τsp(k-1)+((t2,i(k)-t1,i(k))-△τsp(k-1)),计算所述回路在第k轮询周期内的所述SN上传数据到所述PANCo的网络诱导延时τsp(k),其中τsp(k-1)和△τsp(k-1)分别为所述回路在第k-1轮询周期内所述SN上传数据到所述PANCo的网络诱导延时、所述SN与所述PANCo之间时间差△τsp(k)。

9.如权利要求8所述的ZigBee网络控制系统,其特征在于:所述PANCo,还用于根据式:△τsp(k)=t2,i(k)-t1,i(k),计算所述回路在所述第k轮询周期内所述SN与PANCo之间的时间差△τsp(k);

以及,用于保存τsp(k)和△τsp(k)。

10.如权利要求8或9所述的ZigBee网络控制系统,其特征在于:所述PANCo,还用于根据式:τbd(k)=t1,i(k)-t1,i(k-1)-T,计算其它回路对本回路的影响延时τbd(k),其中t1,i(k-1)所述回路在第k-1询周期内所述SN开始向所述PANCo发送数据帧的时刻;

保存t1,i(k)。