關于無線模塊超遠距離傳輸中實現(xiàn)中繼的方法

導言：近年來，隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，人們開始進入數(shù)字網絡化的智能社會，各種各樣的智能設備改變著我們的生活，而無線傳輸在這些智能化發(fā)展中占有不可或缺的地位。在無線網絡中，實現(xiàn)終端間的數(shù)據(jù)傳輸媒體主要是無線電波，但由于無線電波存在衰減，并且頻率越高，無線電波隨距離衰減越快，因此高工作頻率將導致網絡中****的覆蓋范圍十分有限，針對這一點，在現(xiàn)有的無線電波的傳輸基礎上，采用中繼的方法，可以讓覆蓋范圍變得更加廣泛，提高了無線傳輸?shù)膽妙I域。

一、無線中繼簡介

所謂的無線中繼，就是能夠將無線發(fā)送方發(fā)來的無線信息轉發(fā)出去，讓無線目標終端能夠接收到發(fā)送端的信息。

在一條鏈路中，無線中繼可以有多個，并不是只允許一個無線中繼的存在。無線中繼越多，傳輸?shù)臅r間越長，但傳輸?shù)木嚯x越遠。在一條無線中繼鏈路中，無線終端是可以實現(xiàn)雙向收發(fā)的，只要無線模塊既能收，又能發(fā)。傳統(tǒng)的無線模塊，很多都是要么只能收，要么只能發(fā)；還有的雖然收發(fā)功能都具有，但是收發(fā)轉換需要用戶操作，使用起來很不方便。筆者使用過億佰特的無線模塊，均為收發(fā)一體，使用起來很方便，模塊不發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，就是接收狀態(tài)，可以接收同頻段的無線信號；在模塊收到用戶設備通過串口發(fā)送過來的數(shù)據(jù)時，就自動切換到****模式，將收到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，完全實現(xiàn)自動切換收發(fā)。使用這類無線收發(fā)模塊，就能夠組成一個雙向傳輸?shù)臒o線中繼鏈路， 實現(xiàn)長距離的傳輸。

二、無線中繼的實現(xiàn)

無線中繼的實現(xiàn)是很簡單的，成本也相對較低，下面繼續(xù)以億佰特無線模塊為例進行闡述。

億佰特的無線收發(fā)模塊是轉串口的，通過串口就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)，用戶無線編寫驅動程序，往模塊串口發(fā)送數(shù)據(jù)，模塊就能啟動****，接收端收到數(shù)據(jù)后，通過串口把數(shù)據(jù)打印出來，對用戶來說，使用起來是很方便的，用于實現(xiàn)中繼，也是很簡單方便的。

如下圖，如果無線終端 A 需要發(fā)送數(shù)據(jù)給無線終端 B,由于傳輸距離太遠，A 直接發(fā)送給 B，B 無法收到， 這種情況下就可以依靠中繼實現(xiàn) A 傳輸給 B。實現(xiàn)中繼主要有兩種，一種是中繼采用呆 MCU 的方法，另一 種是中繼不帶 MCU 的方法。兩種方法各有各的優(yōu)缺點。

1.中繼帶 MCU 的無線中繼方法

中繼帶 MCU 的可以使用透傳或者定點傳輸。 透傳就是通過串口給電臺發(fā)送什么數(shù)據(jù)，接收端收到后就輸出對應的數(shù)據(jù)。如 A 終端要講數(shù)據(jù)傳輸?shù)?B 終端，中間在有多路中繼 N1N2N3N4N5...Nn 的情況下，由于中繼帶 MCU，第一個中繼收到 A 終端發(fā)來的數(shù)據(jù)后，就需要改變自己地址和 N2 一致，將數(shù)據(jù)傳遞給 N2，N2 收到數(shù)據(jù)后，改變地址傳遞給 N3，直 到 Nn 改變自己的地址傳給 B 終端，才算單向傳輸鏈路完成。

2.中繼不帶 MCU 的無線中繼方法

不帶 MCU 的中繼方法只能采用定點模式，不能使用透傳模式。由于中繼沒有 MCU，是將中繼的 RX TX

短接實現(xiàn)中繼，因此只能使用定點。定點模式實現(xiàn)中繼傳輸相對而言受包長限制，但是節(jié)約了地址等設置的時間，理論上傳輸相同的中繼個數(shù)，時間短很多，但是受分包影響，每次傳輸字節(jié)不能超過包長。每次傳輸?shù)臅r候，需要發(fā)送端加上下一目標端的地址和信道，下一個目標端才能收到。并且，中繼個數(shù)越多，單包攜帶的有用數(shù)據(jù)越少，這種傳輸方法速度快，成本低，但是傳輸數(shù)據(jù)量少，發(fā)送端所帶的協(xié)議字節(jié)隨中繼個數(shù)增多而增多。

結語：總的來說，不同的中繼方法，優(yōu)缺點都不同。中繼帶 MCU 的適合多級中繼，但是成本相對高些，傳輸距離也要遠些；不帶 MCU 的中繼方法成本要低些，但中繼數(shù)量受限，傳輸距離相對也受限。用戶在選擇上可以根據(jù)實際情況來進行選擇。

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