Was ist eine Co-Kanal-Interferenz des LoRa-Moduls? Wie kann man es lösen?

In den letzten Jahren wurde das LoRa-Modul mit der Entwicklung in allen Lebensbereichen weit verbreitet. Dennoch nehmen mit der zunehmenden Verwendung von LoRa-Modulen auch die Interferenzprobleme zwischen Modulen zu, wobei die Co-Channel-Interferenz das schwerwiegendste und schädlichste Problem darstellt.

Nachfolgend finden Sie Erfahrungen zum Umgang mit Gleichkanalstörungen.

Was ist Gleichkanalinterferenz?

Die Experten haben eine klare Definition gegeben: Die Trägerfrequenz des unerwünschten Signals ist die gleiche wie die Trägerfrequenz des Nutzsignals, und die Störung, die dadurch entsteht, dass der Empfänger das gleiche Kanal-Nutzsignal empfängt, wird zusammenfassend als Gleichkanalstörung bezeichnet. Fragen sich manche Leute, was die Ursache für Gleichkanalstörungen ist? Tatsächlich handelt es sich hierbei um eine Funktion der drahtlosen Übertragung. Solange wir mehrere LoRa-Module verwenden, um auf einer Frequenz zu kommunizieren, werden wir dieses Problem haben, aber wir müssen einen Weg finden, es zu lösen.

Wie löst das LoRa-Modul das Problem der Co-Channel-Interferenz?

Um das Problem der Co-Channel-Interferenz bei Verwendung des LoRa-Moduls zu lösen, gibt es drei Lösungen.

1. Abrufmodus

Im Polling-Modus erfasst das Master-Gerät nacheinander die Anforderungen der Slave-Geräte. Wenn der Master eine Anfrage an Slave 1 sendet, antwortet nur Slave 1 dem Master, da jeder Slave eine eindeutige ID hat. Nachdem Slave 1 den Befehl vom Master erhalten hat, lädt er die Daten zum Master hoch. Der Master fragt auf die gleiche Weise andere Slave-Daten ab.

Der Vorteil des Polling-Modus besteht darin, dass es keinen Konflikt zwischen Geräten gibt und das Netzwerk relativ stabil ist. Allerdings dauert der Abfragemodus länger, was für Anwendungen geeignet ist, die keine hohe Reaktionszeit haben.

2. Timing-Upload-Modus

Im Timing-Upload-Modus synchronisieren die Slave-Geräte die Zeit mit dem Master, nachdem sie die Broadcasts vom Master empfangen haben, und laden dann regelmäßig Daten entsprechend dem eingestellten Zeitintervall hoch. Nachdem das Master-Gerät beispielsweise Informationen gesendet hat, beträgt die Upload-Zeit von Slave 1 die erste Sekunde, dann beträgt die Upload-Zeit von Slave 2 die 2. Sekunde und so weiter.

Stellen Sie die Upload-Zeit der Slave-Geräte so ein, dass das gleichzeitige Hochladen von Daten vermieden wird, um Co-Channel-Interferenzen zu vermeiden.

3. Aktiver Upload-Modus des Slave-Geräts

Für Netzwerke mit LoRa-Modulen, die über eine RSSI-Funktion verfügen, ist die Methode zum aktiven Hochladen von Slave-Geräten relativ zuverlässig. Diese Übertragungsmethode dient dazu, die RSSI-Signalstärke in der Umgebung zu erkennen, wenn der Slave Daten hochladen muss. Wenn die RSSI-Stärke in der aktuellen Umgebung hoch ist, warten Sie vor dem aktiven Hochladen, bis der RSSI-Wert niedriger wird. Das Master-Gerät gibt das Empfangsergebnis an das Slave-Gerät zurück, dann kann das Slave-Gerät entscheiden, ob es erneut hochlädt. Diese Methode eignet sich jedoch nicht für LoRa-Module ohne RSSI-Funktion, da die Wahrscheinlichkeit eines Kommunikationsfehlers, d. h. einer Co-Channel-Störung, umso höher ist, je häufiger der Slave hochlädt.

Alle oben genannten drei Methoden basieren auf dem gleichen Funktionsprinzip: Staffelung der Upload-Zeit von Slave-Modulen, um das Problem der Co-Channel-Interferenz zu lösen. Dies ist auch die beste Lösung von NiceRF. Ich hoffe, sie ist für alle hilfreich.