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多機(jī)環(huán)境下的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)
日期：2024-10-09 18:19
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摘要：
| 多機(jī)環(huán)境下的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò) |
隨著越來(lái)越多的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，大多數(shù)工作在ISM頻段（Industrial, Scientific,Medical），有必要在同樣的通信頻段下使各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的并存，在此我們將討論各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的相互并存。
下面以時(shí)間和頻率域來(lái)介紹兩種抗干擾技術(shù)：TDMA(Time divison multipleaccess)和FDMA(Frequency Division MultipleAccess),許多系統(tǒng)采用突發(fā)（burst）通信方式，系統(tǒng)的頻率按下面三種方式操作。
動(dòng)態(tài)頻道分配應(yīng)用于系統(tǒng)內(nèi)所有主機(jī)都可發(fā)射、接收的情況下。通信雙方采用握手的方式，接收方通知發(fā)送方數(shù)據(jù)的接收情況，發(fā)送方通過(guò)接收方的響應(yīng)（ACK）情況，從而確定丟包率（PLR）,當(dāng)系統(tǒng)的丟包率達(dá)到系統(tǒng)門(mén)檻值（threshold）系統(tǒng)改變頻道，頻道更換一般通過(guò)頻道表、頻道上下移動(dòng)兩種算法來(lái)確定。 頻道更換過(guò)程：發(fā)送方檢測(cè)到丟包率（PLR）超過(guò)設(shè)定值開(kāi)始換頻，通過(guò)發(fā)送“change channel to X(Xrepresent the newchannel)”包到接收端，接收端發(fā)出響應(yīng)（ACK），同時(shí)根據(jù)相關(guān)算法調(diào)到預(yù)定義的頻道，新頻道設(shè)置好之后接收端等待發(fā)射端的響應(yīng)（ACK），如果在設(shè)定時(shí)間內(nèi)（Timeout）沒(méi)有收到發(fā)送端的數(shù)據(jù)，接收端返回到之前的頻道，接收端一直處于該頻道直到收到發(fā)送端數(shù)據(jù)。 假如發(fā)送端發(fā)送“change channel toX”之后沒(méi)有收到接收端響應(yīng)（ACK），發(fā)送端等待,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（Timeout）沒(méi)有收到接收端的響應(yīng)（ACK）,發(fā)送端重發(fā)，直到重發(fā)計(jì)算器（counter）溢出,接收端沒(méi)有響應(yīng)，表明通信錯(cuò)誤，發(fā)送端返回到開(kāi)始頻道重新與接收端通信。 假如發(fā)送端收到響應(yīng)（ACK）,確定接收端頻道已經(jīng)更換，發(fā)送方在新的頻道上發(fā)出“report-in”包，等待接收方響應(yīng)。具體流程請(qǐng)參考下圖1。  圖1 跳頻通信在規(guī)定的時(shí)域內(nèi)根據(jù)預(yù)設(shè)的頻道表來(lái)更換頻率，是防止通信沖突、阻塞的一種比較**的方法，比較慢的時(shí)鐘同步機(jī)制不需要時(shí)鐘同步參考，可以看作與動(dòng)態(tài)頻率的概念。發(fā)送方每發(fā)一次數(shù)據(jù)更換一次頻率，系統(tǒng)高功耗需求。 3. 動(dòng)態(tài)頻率分配的實(shí)例 以下是一個(gè)動(dòng)態(tài)頻率工作的實(shí)例，一個(gè)游戲控制系統(tǒng)可能同時(shí)控制n個(gè)控制器，每個(gè)游戲控制器和系統(tǒng)以2.4G無(wú)線接口和系統(tǒng)相連接，開(kāi)始工作是該系統(tǒng)和三個(gè)游戲控制器相連，彼此工作在不同的頻率，如圖2所示。  圖2 當(dāng)?shù)谒膫€(gè)游戲玩家來(lái)參與游戲時(shí)，在游戲的有效端口插上游戲控制器時(shí)，該控制器上次使用的是CH2，默認(rèn)頻率仍然是上次該控制器的工作頻率，如圖3所示。  圖3 當(dāng)TX4/RX4 開(kāi)始工作時(shí)， TX2/RX2和 TX4/RX4的丟包率（ PLR）同時(shí)增加，根據(jù)優(yōu)先機(jī)制，哪個(gè)控制器的 PLR *先超過(guò)極限值時(shí)，*先開(kāi)始換頻率，同時(shí)后來(lái)的接收機(jī)啟動(dòng)時(shí) PLR 比較高，這樣保證了后來(lái)者更換頻道。頻率更換之后如所示 。
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