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Les techniciens en communication sans fil d'Ebyte Internet of Things ont trié le mécanisme de traitement qui peut réduire le taux de perte de paquets du réseau, comme indiqué ci-dessous :

①Mécanisme de réduction de perte de paquets de la couche PHY :

La perte de paquets au niveau de la couche physique signifie que l'expéditeur envoie un signal, mais que le récepteur ne reçoit pas le signal. C'est aussi la raison la plus simple et la plus courante, généralement la puissance de l'émetteur est faible et l'émetteur est trop éloigné du récepteur.

Dans une telle situation, la solution habituelle consiste à augmenter la puissance d'émission afin que le signal puisse être transmis plus loin. Cependant, selon la loi de Shannon, sous la même bande passante de canal, moins le signal transporte d'informations, plus l'exigence de SNR est faible, et plus l'exigence de SNR est faible, plus l'exigence de puissance est faible.

A cette époque, en plus d'augmenter la puissance, il existe un autre moyen d'étaler le spectre. Par exemple, le spectre étalé DSSS utilisé sur un module sans fil ZigBee typique, la bande passante du canal ZigBee d'origine est de 2 MHz, c'est-à-dire qu'il peut émettre des signaux 2M 0 ou 1 en 1 seconde. Habituellement on utilise 8 signaux 0 ou 1 pour représenter un octet, mais sous l'action de DSSS, 64 signaux 0 ou 1 sont nécessaires pour représenter un octet. De cette manière, l'utilisation d'un signal sans fil pour transmettre un octet nécessite 64 0 ou 1. Même si le signal est déformé pendant la transmission, l'extrémité réceptrice peut corriger le signal. C'est pourquoi la stabilité de transmission de ZigBee est meilleure que la communication à 433 MHz. Dans des circonstances normales, la distance de transmission de ZigBee peut atteindre 1 km lorsque la puissance de transmission est de 20 dBm.
Mécanisme de réduction du taux de perte de paquets réseau

Une autre situation est le problème d'antenne. Tout type d'antenne a un facteur de gain d'antenne et une directivité. Habituellement, le gain d'une antenne externe est meilleur que celui d'une antenne PCB, essayez donc de choisir une antenne externe lorsqu'il y a suffisamment d'espace pour l'appareil. La directivité de l'antenne est également un facteur à prendre en compte.Par exemple, la couverture du signal de l'antenne tige est une sphère aplatie.Le signal de position de l'antenne parallèle est très bon, mais le signal de position de la ligne d'extension de l'antenne l'axe est bien pire.

②Le mécanisme de la couche MAC pour réduire la perte de paquets :

Prenons l'exemple du protocole de la série IEEE802.15.4 de ZigBee, la couche MAC du protocole a les fonctions importantes suivantes.

Détection de porteuse et mécanisme CSMA :

Le protocole IEEE802.15.4 dispose d'un mécanisme CSMA basé sur la détection de porteuse. Avant chaque transmission de signal, l'appareil écoutera si le canal actuel est occupé et transmettra des signaux lorsque le canal est libre. De nombreuses puces sub-G ont également une fonction de détection de porteuse, mais manquent d'un mécanisme de protocole comme CSMA. CSMA stipule la méthode de surveillance du canal : avant de transmettre, continuez à surveiller le canal pendant un temps aléatoire, afin d'éviter correctement que deux appareils identiques transmettent des signaux en même temps ; essayez d'envoyer des signaux après l'arrivée du temps aléatoire, puis détectez à nouveau si la transmission échoue, écoutez une fois, et la prochaine plage de temps aléatoire continuera à s'étendre (2 fois), afin d'éviter que plusieurs appareils transmettent des signaux en même temps ; si plusieurs tentatives échouent et que le nombre maximum de fois est atteint, alors le signal sera considéré comme une perte de paquets.

Mécanisme de réponse automatique :

La couche MAC du protocole IEEE802.15.4 a deux méthodes de communication principales : diffusion et à la demande. Lors de la commande à la cible, le nœud cible renverra une trame ACK. Si l'extrémité émettrice ne reçoit pas la trame ACK, elle essaiera de retransmettre le signal. Si l'ACK n'est pas reçu après plusieurs retransmissions, le paquet sera perdu. De plus, lorsque l'extrémité réceptrice répond avec MAC-ACK, elle n'est pas soumise au mécanisme CSMA et peut être envoyée de force.Une fois que l'extrémité émettrice a réussi à envoyer le signal à la demande dans le cadre du mécanisme CSMA, cela ne prend que 0,2 à 0,5 millisecondes. pour recevoir l'ACK.

Par conséquent, les phénomènes courants qui provoquent la perte de paquets au niveau de la couche MAC sont la perte de paquets due à une défaillance CSMA et une défaillance MAC-ACK.La différence avec la perte de paquets au niveau de la couche physique est que les deux types de perte de paquets peuvent être détectés par l'expéditeur lui-même. Habituellement, lorsque vous rencontrez ce type de perte de paquets, le traitement de l'application est une retransmission. Cependant, la retransmission doit également être scientifique.Par exemple, la retransmission de l'échec CSMA causé par une interférence de signal malveillant ne peut pas être résolue, la retransmission de l'échec MAC-ACK causé par l'inexistence de la cible de réception ne peut pas être résolue.

Une série de mécanismes de traitement dans la couche PHY et la couche MAC sont conçus pour réduire la perte de paquets, mais il n'y a aucune garantie qu'il n'y aura absolument aucune perte de paquets. Par conséquent, la chose la plus critique dans la conception d'applications sans fil est de savoir quoi faire en cas de rencontre de paquets perte.