3 MAC算法实现
既然nRF9O5提供了这么多频道和跳频机制，如何充分利用这些特性，使通讯更加稳定呢?下面实现的是基于Ad Hoc网络的MAC协议。
3.1 MAC协议框架
如图8所示，频道被分成两类，控制频道和数据频道。而数据频道又被分成若干组，每组均有一个主数据频道和两个备用数据频道。正常通讯的时候，采用主数据频道，如果误码率高达一定程度，可以跳至备用数据频道继续通讯。
图8 协议架构
通常，各节点在控制频道处于接受状态，采用广播地址。Ad Hoc网络中各节点均以自己为中心，故各节点均维护着自己的“控制频道状态表”BroadStatus和“频道列表”Hoplist，两者分别记录了控制频道和数据频道的使用状况。结构分别如下所示：
struct
{
控制频道使用标志broad;
控制频道使用时间broadtime;
}BroadStatus;
struct
{
频道列表hoplist;
频道使用时间hoptime[n];
频道占用地址hopaddress[n][2];
}Hoplist
3.2 控制频道
控制频道用于各节点交换路由信息、握手信息等。由于握手信息和路由信息相对大块的数据信息而言很小，所以各节点占用控制频道的时间相对较少，这在很大程度上避免了控制频道上的数据冲突。但是由于控制频道为所有节点所共用，必须采用冲突避免协议，本文采用了IEE802.11b的CSMA/CA机制，即每次发送数据都要等到频道空闲，再用“二进制指数退避算法 随机延时一段时间，当延时时间到再发送数据，这样就有效地避免了同频道下的数据冲突。同时考虑到隐藏节点、暴露节点等问题，我们采用了RTS/CTS/BROAD机制，如果节点A需要
发送数据到节点B，则先发送RTS并携带自己的数据频道列表信息，节点B收到RTS后，对比自己的频道列表选择一个共用的空闲频道返回RTS，并跳人该频道等待数据的到来。节点A收到CTS后再携带使用频道信息发送BROAD，然后跳入数据频道开始与节点B进行数据通讯。而其他节点收到CTS、BROAD后及时登记频道列表信息，方便下次数据传输时直接查询，该信息会随着系统晶振不断更新，这样各节点所维护的频道都是当前频道使用的状况。
3.3 数据频道
与共用的控制频道不同，当双方节点都处于数据频道时相当于建立了专用通道，此时不用采取CSMA/CA机制，我们采用确认机制、重发机制和跳频机制来确保数据准确无误的传输。通讯流程基本采用DATA+ACK形式，即发送完DATA等待ACK，接受到DATA则发送ACK确认。如果
ACK不正确或没收到ACK则重发，如果该频道不能使用则进行跳频。跳频需要双方协调进行，具有一定的复杂性，这里具体解释一下跳频机制。
图9为发送端跳频示意图，当发送端受干扰，即发送端可以发送数据，但接受不到数据，当误码率高达上限时，发送端发送CHG并携带将跳至的频道值hop，然后跳人备用数据频道hop中，再发送CHECK，等待握手信息。而接受端收到CHG后，从中提取出hop信息，再跳至该hop，当接受到CHECK时，再发送验证信息CHECK。自此，收发双方握手完毕，接着在新的频道中继续通讯。
图10为接受端跳频示意图，当接受端受干扰或者收发双方都收到干扰，这时接受端收不到来自发送方的控制信息CHG，只能完全依靠误码率信息，此时同步尤为重要。由于双方误码率同时增加，当依次达到上限时，可以依次跳人备用频道继续通讯。由于存在重发和延时机制，双方并不需要同时跳入备用频道，系统具有一定的容错性。每个数据频道组有两个备用频道，如果三个频道都不能使用，则此次通讯就失败了。但是通常一定时间内干扰只在某个频段存在，只要将三个数据频道拉开一段频距，即可有效地抵制干扰。
4 总结
文中无线多点收发模块在MSP430和nRF905的基础上，实现了物理层驱动和基于Ad Hoc网络的MAC层协议，但没有提供网络层路由协议。物理层点对点通讯确保了数据传输的可靠性。MAC协议确保同时传输数据时避免冲突。在测试中，我们网络层采用鱼眼算法，用15个节点动态组网并互传信息，在该体制下信息可以同时发送相互之间没有干扰。该模块可以很好的运用在一些抄表系统、遥控系统、以及机器人控制中。
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