13、工业无线传感器网络自动按需重传方案解析

工业无线传感器网络自动按需重传方案解析

1. 工业无线传感器网络（IWNs）超帧结构

IWNs的默认超帧由信标时隙、上行共享时隙和下行时隙组成，各部分功能如下：
- 信标时隙 ：接入点设备（ADs）用于向加入网络的全功能设备（FDs）广播信标。
- 上行共享时隙 ：FDs通过基于竞争的机制向ADs发送数据包，包括加入请求包、离开响应包、时间同步请求包等。
- 下行时隙 ：ADs通过基于调度的机制向FDs发送数据包，包括加入响应包、离开请求包、时间同步响应包等。

以下为超帧结构的简单示意表格：
| 时隙类型 | 功能 |
| — | — |
| 信标时隙 | ADs广播信标 |
| 上行共享时隙 | FDs向ADs发送数据包（竞争机制） |
| 下行时隙 | ADs向FDs发送数据包（调度机制） |

2. NACK 重传模式

当FDs向网关（GW）发送周期性数据包时，采用基于否定确认（NACK）的重传模式。GW会预留多个重传轮次的时隙，以确保FDs与GW之间的数据可靠交换。重传轮次和各轮次的时隙数由工厂环境的数据包丢失率（LRP）和IWNs的目标数据包丢失率（LRT）决定。具体计算方法如下：
- 重传轮次 (R_{max}) 的计算公式为：
[R_{max} = \left\lceil\frac{\log(LRT)}{\log(LRP)}\right\rceil - 1]
- 第 (n) 个重传轮次的时隙数 (\alpha_n)（(0 \