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Zigbee:各协议层的作用

  • 2013-06-04
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Zigbee协议层次划分:

从下到上分别为物理层(PHY)、介质接入控制子层(MAC)、网络层(NWK)、应用层(APL)

物理层

定义:物理无线信道和MAC子层之间的接口,提供物理层数据服务和物理层管理服务。

功能:

  1. ZigBee的激活;
  2. 当前信道的能量检测;
  3. 接收链路服务质量信息;
  4. ZigBee信道接入方式;
  5. 信道频率选择;
  6. 数据传输和接收。

介质接入控制子层:

定义:负责处理所有的物理无线信道访问,并产生网络信号、同步信号;支持PAN连接和分离,提供两个对等MAC实体之间可靠的链路。

功能:

  1. 网络协调器产生信标;
  2. 与信标同步;
  3. 支持PAN(个域网)链路的建立和断开;
  4. 为设备的安全性提供支持;
  5. 信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入(CSMA-CA)机制;
  6. 处理和维护保护时隙(GTS)机制;
  7. 在两个对等的MAC实体之间提供一个可靠的通信链路。

网络层:

定义:支持星型、树型和网状型拓扑结构,主要负责网络管理、路由管理和网络安全管理。

功能:

  1. 加入与离开某个网络
  2. 将封包作安全性处理
  3. 传送封包到目标节点
  4. 找寻并维护节点间的绕径路线
  5. 搜寻邻节点
  6. 储存相关邻节点资讯

协调器额外工作:

  • 发起一个网络
  • 设定各项网络参数
  • 分派网络位址并规范网络位址分发原则

应用层:

定义:应用层包含应用程式支援子层(APS)、应用程式框架(AF)、ZigBee装置管控物件(ZDO)与各厂商定义的应用程式物件。

功能:

  1. 维持绑定表、在绑定的设备之间传送消息。

APS子层是负责上层应用程式物件与下层网络层的协调。

其工作有:

  1. 维护Binding表,这是用来配对两网络节点间所需服务的对应表。
  2. 转发已配对装置间的讯息。
  3. 处理64位元IEEE位址与16位元NWK位址间的对应。

ZDO可视为应用程式物件之一,所不同的是ZDO专门负责整体系统的管理事务,Endpoint 0 只能且必定由ZDO使用,每个节点都一定有此物件。

负责工作有:

  1. 定义或调整本身装置在网络上的角色(ZC、ZR或ZED)。
  2. 建构上层应用所需的资讯、发出或回应连结的要求。
  3. 搜寻并探知其他网络节点可用的应用程式服务。
  4. 起始与回应配对要求。
  5. 建立两网络节点间的安全性关系。


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