随着无线通信技术的发展,工业无线网络因其低成本、高灵活性及良好的可扩展性等优点在诸多工业领域中得到了广泛的应用。然而,由于复杂的工业环境以及工业应用对实时性和可靠性的严格要求,工业无线网络也面临着诸多挑战。Wireless HART是目前工业领域应用最广泛的无线协议之一,它针对工业需求采用了许多特别的设计,如信道黑名单、时隙跳频(TSCH)、图路由等机制。这些设计虽然可以增强通信实时性和可靠性,但同时也明显地增加了网络调度的难度。有鉴于此,本文针对基于Wireless HART的工业无线网络,系统地研究其信道选择、时隙调度和信道分配问题,并针对这些问题提出了优化调度策略。本文的主要贡献可以总结如下:1.研究了Wireless HART网络中的信道名单选择问题。为了得到更加准确的信道评估结果,我们首先提出了一种基于LSTM的信道质量预测方法来对信道下一时段的收包率进行预测。在此基础上,设计了一种信道选择方法来平衡信道多样性和路由多样性。2.研究了Wireless HART网络端到端时延优化的时隙与信道联合调度问题。我们首先建立了一种基于多维元组的多维冲突图模型,在此基础上将时延优化调度问题建模成一个整数规划问题。随后提出了一种迭代的逐跳优化调度算法,把原问题分解并转化成一系列最大权重独立子集问题来求解。我们还对问题的可调度性及算法的次优性进行了分析。3.针对Wireless HART网络中图路由、数据长度异构以及数据流带有时延约束等三种更加复杂的传输情况,我们分别研究其特点并据此对原有的多维冲突图模型及优化调度算法进行调整和改进,使之能够有效地适应于这些复杂的传输情况。最后,我们总结了本文的工作,并对未来的工作进行了展望。