基于無線hart協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議模型設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-05-20 13:29本頁面
【正文】 節(jié)點(diǎn)通信。而無線HART作為一個(gè)mesh的無線通信網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)全局的時(shí)間同步，但是由于硬件設(shè)備以及能量等問題，使得傳統(tǒng)的有線時(shí)間同步的算法以及常規(guī)的WSN時(shí)間同步算法無法在無線HART中實(shí)現(xiàn)。 時(shí)間同步實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步對(duì)于無線HART的TDMA通信是十分必要的，設(shè)備間的時(shí)鐘偏移是不可避免的，TDMA網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)完全同步并不現(xiàn)實(shí)，而且精確度越高能量消耗就越大，因此無線HART節(jié)點(diǎn)需要在精確度與能耗之間取得平衡，在滿足網(wǎng)絡(luò)TDMA時(shí)隙通信要求的基礎(chǔ)上盡可能的降低能耗。在資源不滿足的情況下，可以根據(jù)資源分配的具體情況進(jìn)行拓展，但必須以雙行網(wǎng)絡(luò)為前提，而且上行還有下行資源不能占據(jù)同一個(gè)時(shí)隙。對(duì)于上行通信，每一分資源的源地址為節(jié)點(diǎn)地址，目的地址為簇首節(jié)點(diǎn)。1)簇內(nèi)通信 簇內(nèi)所有的通信節(jié)點(diǎn)的通信資源位于矩陣的同一行，并按照時(shí)隙進(jìn)一步分配。其中NORMAL類型的通信資源與路由路徑相關(guān)，其他的資源都與路由路徑無關(guān)，重點(diǎn)考慮NORMAL通信資源的分配。矩陣中每個(gè)元素都被初始化為0，當(dāng)某個(gè)通信資源已經(jīng)被分配，矩陣中對(duì)應(yīng)元素的占用標(biāo)志位被置為1，并填充相應(yīng)的通信資源信息?？v坐標(biāo)表示信道頻率，橫坐標(biāo)表示時(shí)隙，矩陣中的每個(gè)單元表示一個(gè)通信資源，每個(gè)通信資源用頻率和時(shí)隙的二元組來唯一標(biāo)示。 GHz的16個(gè)信道上，使系統(tǒng)的有效帶寬提高了16倍。 GHz射頻頻段。3 無線HART數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 通信資源分配無線HART網(wǎng)絡(luò)采用頻分多址(FDMA)和時(shí)分多址(TDMA)混合的信道訪問機(jī)制。圖表提供上行和下行多跳網(wǎng)絡(luò)的路由信息，其元素主要由多個(gè)路由路徑節(jié)點(diǎn)信息，圖標(biāo)主要由網(wǎng)絡(luò)管理者實(shí)現(xiàn)管理。鏈接表中一個(gè)鏈接表示一個(gè)通信機(jī)會(huì)，通過鏈接表實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鄰居節(jié)點(diǎn)的識(shí)別，時(shí)隙、超幀序列號(hào)、發(fā)送接收方向、鏈路類別、信道。超幀一旦建立，網(wǎng)絡(luò)管理者為該超幀增加、刪除、優(yōu)化鏈路時(shí)隙。無線HART網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都支持多個(gè)超幀，網(wǎng)絡(luò)管理者完成超幀的構(gòu)建和維護(hù)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求進(jìn)行時(shí)隙鏈路的分配。路由表記錄著多跳網(wǎng)絡(luò)中的路由信息。鏈路表記錄鏈路(通信資源)的分配和使用狀態(tài)。CRC為數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)。發(fā)送數(shù)據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)層并需要發(fā)送的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)ID為無線HART根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類型確定的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)：數(shù)據(jù)包指示為數(shù)據(jù)包指示由8位二進(jìn)制數(shù)組成，低3
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