实时无线网的典型技术分析
2020-05-21钱光明易超
钱光明 易超
摘要:看今天的无线网络,不同的频段选择、不同的协议描述、不同的标准出台以及不同的应用登场,都令我们应接不暇。同时,无线网络的可靠性和实时性越来越吸引了应用者和研究者的注意。该文基于2.4G非授权频段,从当今文献中提炼出三个典型技术手段:基于时分的调度技术、多频率、多信道和同时多发。这三个手段是提高无线网络实时性和/或可靠性的重要方法。
关键词:时分;跳频;同时多发
中图分类号:TP393 文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2020)09-0033-03
1 引言
相信我们当今的社会生活离不开无线网。在朝着万物互联的方向而努力的同时,人们不会只满足于手机通信、蓝牙耳机、WiFi上网这些应用,自然要考虑将无线网技术用于监测、控制等场合,而这些场合往往要求有更高的可靠性、可调度性和/或其他指标保证,本文称这样的无线网为实时无线网。多年来,许多学者和机构已经开展了这方面的工作。例如,HighwayAddressable Remote Transducer(HART) Communication Founda-tion提出了一个WirelessHART标准[1],International Society ofAutomation发布过ISAlOO.llac2].促进了IEEE 802.15. 4-TSCH的出台和工业物联网IIoT(Industrial Internet of Things)的研究和应用[3]。相比传统的有线网,无线网络有许多独自的特征。那么,现有技术是如何驾驭这些特征,进而争取到较好的实时指标呢?
2 基于时分的调度技术
毫无疑问,“延时”是无线网中的一个重要指标。对多个来源的数据采用时分处理,有利于对整个调度过程和延时指标进行把控。因此,从早期的研究[4][5],到近年的实时无线技术[3][6],许多都采用TDMA(time division multiple access)的时分方式来进行调度,一个时槽为最小调度单位,系统给不同的任务分配不同的时槽。……
