随着工业4.0的发展,不同种类的新型工业应用被部署到工厂中,这对工业无线技术提出了实时性和高速率的要求。然而,现有的工业无线传输技术已无法为新型工业设备提供动态变化带宽的传输服务和灵活接入技术。同时,目前的工业无线技术中无法根据数据类型进行时隙位置分配,导致无法进一步优化排队时延。本文通过研究无线时延敏感网络接入机制与动态时隙分配技术以优化网络时延。该接入机制是利用时分多址(Time division multiple access,TDMA)与载波侦听多址接入/避免冲撞协议(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoid,CSMA/CA)的优势为终端设备提供动态变化的带宽和时延有界的传输服务,同时基于不同终端设备的数据类型进行优化时延的时隙分配。主要创新工作如下:1.研究基于时延优化的时隙分配算法。根据传输的数据类型不同,建立数据到达模型和缓存队列长度模型,进而建立网络时延最小化的目标函数;然后为了计算得出更优的各个设备分配的时隙数目与位置,本文采用改进后粒子群算法进行求解;最后通过Matlab仿真对比对比现有的其它算法,证明该算法具有可行性和有效性。2.设计并实现一个基于软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的动态TDMA系统(Dynamic TDMA System,DTS)。首先设计一种混合TDMA与CSMA/CA的无线接入机制,通过CSMA/CA阶段的反馈与协商和TDMA阶段的数据传输机制,以满足网络中设备的时延有界需求;然后将终端设备和无线接入点(Access Point,AP)进行修改,并部署该混合TDMA/CSMA接入机制;最后在SDN控制器中添加时隙管理模块,以部署基于时延优化的时隙分配算法。3.最终将DTS在实际网络设备中进行测试,结果表明与其它方案相比较,本文提出DTS能降低所有设备的数据的排队时延,提高时隙资源利用率,进而提高网络吞吐量。