IEEE_802.11及802.15.4协议

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,IEEE802.11/IEEE802.15.4,协议,2024/9/30,目录,IEEE802.11,协议标准,概述,物理层解析,MAC,层解析,IEEE802.15.4,协议标准,概述,物理成解析,MAC,层解析,IEEE802.11,协议标准,概述,802.11,系列协议标准的发展,无线局域网（,WLAN,）,物理层,MAC,层,概述,IEEE802.11,是最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到,2Mbps,。由于,802.11,在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，,IEEE,小组又相继推出了,802.11b,和,802.11a,两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于,MAC,子层和物理层，随后又推出了,802.11g,和,802.11n,标准。,IEEE802.11,802.11,系列协议标准的发展,802.11,，定义微波和红外线的物理层和,MAC,子层（,2.4GHz,，,2Mbit/s,，,1997,）,802.11a,，定义了微波物理层及,MAC,子层（,5GHz,，,54Mbit/s,，,1999,）,802.11b,，物理层补充,DSSS,（,2.4GHz,，,11Mbit/s,，,1997,）,802.11b+,，物理层补充,PBCC,（,2.4GHz,，,11Mbit/s,，,2002,）,802.11c,，关于,802.11,网络和普通以太网之间的互通协议（,2000,）,802.11d,，关于国际间漫游的规范（,2000,）,802.11e,，对服务等级,QoS,的支持（,2004,）,802.11f,，基站的互联性（,2003,）,802.11g,，物理层补充,OFDM,（,2.4GHz,，,54Mbit/s,，,2003,）,802.11h,，扩展物理层和,MAC,子层标准（,5GHz,，欧洲，,2003,）,802.11i,，,安全和鉴权方面的补充（,2004,）,802.11j,，扩展物理成和,MAC,子层标准（,5GHz,，日本，,2004,）,802.11k,，基于无线局域网的微波测量规范（,2005,）,802.11m,，基于无线局域网的设备维护规范（,2006,）,802.11n,，导入,MIMO,技术（,2.4G/5GHz,，,100-300Mbit/s,2007,）,IEEE802.11,IEEE802.11,在无线网络中的位置,IEEE802.11,WLAN,WLAN (Wireless Local Area Network ),是指传输范围在 100米左右的无线网络，它的推动联盟为,Wi-Fi Alliance （,目前都以,Wi-Fi,产品的称呼来形容 802.11 的产品），可用于单一建筑物或办公室之内，需要使用,WLAN,的场合主要包括：,(1)不方便架设有线网络的环境;,(2)使用者时常需要移动位置;,(3)临时性的网络。,802.11 WLAN,主要面向两种应用类型：,(1),接入：无线站点通过无线接入设备访问企业网络,(2),中继：利用无线信道作为企业网的干线，用于大楼(,LAN),与大,楼(,LAN),之间的数据传输,IEEE802.11,WLAN,协议 -,IEEE 802.11,在实际使用上，通常会将,WLAN,和现有的有线局域网结合，不但增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围，目前最热门的,WLAN,技术就是,IEEE,的802.11及其相关标准。,IEEE 802.11(1997,.6)， 1或,2Mbps，,工作在2.4,GHz,频段或使用红外(,IR),IEEE 802.11a(1999), 54Mbps，,12,个信道，最多8个互不重叠，工作在5,GHz,频段,IEEE 802.11b(1999.9), 11Mbps ，,11,个信道，最多3个互不重叠，工作在2.4,GHz,频段,IEEE 802.11g(2003.6), 54Mbps，,11,个信道，最多3个互不重叠，工作在2.4,GHz,频段,（802.11,g,兼容802.11,b）,IEEE802.11,802.11,b/g,互不重叠信道的选择,1,6,11,2.412,G,2.4,GHz,2.417,2.422,2.427,2.432,2.437,2.442,2.447,2.452,2.457,2.462,2.467,2.472,2.4835,GHz,2,3,4,12,5,7,8,9,10,13,22,MHz,中国规定使用111信道。由上图可知，某信道的信号传送时会与相,邻的多个信道产生重叠，若在同一个空间建立多个,BSS/IBSS,时，要让它们所用的信道不会互相重叠而产生干扰。在同一个空间最多只能使用1、6、11这三个信道，若选用其他信道，最多只能有2个互不干扰的信道。,IEEE802.11,同一空间多信道的使用增加了带宽,Blue = 11Mb,/s,(channel 1),Green = 11Mb,/s,(channel 6),Red = 11Mb,/s,(channel 11),Total Bandwidth=33Mb,/s,!,IEEE802.11,WLAN,的组成,两种类型的,WLAN ：,1. Infrastructured,网,（有固定基础设施的网络）,2. Ad Hoc,网,（特定网络，或称自组网络，无固定基础设施）,IEEE802.11,BSS（,基本服务集）,Infrastructured,网,(基础设施网),有,AP(Access Point,接入点)，,无线站点通信首先要经过,AP,Ad Hoc,网,（无线自组网）,IBSS (Independent BSS，,独立基本,服务集)，无,AP,，站点间直接通信,）,IBSS,BSS,IEEE802.11,ESS（,扩展服务集）,属,Infrastructured,网,(,DS:,分配系统，,AP：,接入点，,SSID：ESS,扩展服务集标识符。,一个,移动节点使用某,ESS,的,SSID,加入到该扩展服务集中，一旦加入,ESS，,移动节点便可实现从该,ESS,的一个,BSS,到另一个,BSS,的,漫游,),IEEE802.11,WLAN、LAN、Internet,连接,Portal：,门桥(作用相当于网桥,),DS：,分配系统(可以是以太网、点对点链路或其它无线网),IEEE802.11,移动自组网 (,Mobile Ad hoc network),移动自组网（,MANET），,无基础设施，没有基本服务集中的接入点,AP，,而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。移动自组网络中的每一个移动设备都具有路由器的转发分组的功能。,自组网络,A,E,D,C,B,F,源结点,目的结点,转发结点,转发结点,转发结点,IEEE802.11,IEEE802.11,的物理层,WLAN,传输方式有,红外线,(,Infra Red, IR),和,无线电射频,两种,红外系统的优点：不受无线电干扰；视距传输，检测和窃听困难，保密性好。缺点是：对非透明物体的透过性极差，传输距离受限；易受日光、荧光灯等干扰；半双工通信。,无线电射频系统采用,扩频,(,Spread Spectrum),技术进行调制。扩频技术的频率范围开放在,ISM,频段,，此频段不需申请：,Industry: 902 928 Mhz (26MHz),Science: 2.42.4835 GHz (83.5MHz),Medicine: 5.155.35 GHz and 5.7255.825 GHz (300MHz),扩频技术主要又分为,跳频,和,直接序列,两种技术。,IEEE802.11,FHSS,（,跳频扩频）,Frequency Hopping Spread Spectrum,FHSS,使用了传统的窄带数据传输技术，但传输频率将发生周期性的切换。系统在一个扩展或宽波段的信道上使用不同的中心频率， 以预先安排好的顺序在固定的时间间隔内进行跳频。 跳频现象可以使,FHSS,系统避免受到信道内窄带噪声的干扰。,IEEE802.11,FHSS,的发送与接收,Modulator,X,spreader,FH,Pseudo-random,frequency,generator,Data,Demodulator,X,despreader,FH,Pseudo-random,frequency,generator,Data,FHSS signals,Transmitter,Receiver,IEEE802.11,DSSS,（,直接序列扩频）,Direct Sequence Spread Spectrum,（Chip code,也称为,pseudo-noice,或,spreading code）,DSSS,系统则将要传输的数据流通过扩展码调制而人为地扩展带宽，即使在传输波段中存在部分噪声信号，接收机也可以无错误地接收数据。,IEEE802.11,DSSS,的发送与接收,Modulator,X,spreader,DS,Wideband,pseudo-noice,carrier,Data,Demodulator,X,despreader,DS,Wideband,pseudo-noice,carrier,Data,DSSS signals,Transmitter,Receiver,IEEE802.11,使用扩频技术的好处,扩频是一种在信号传输前先将信号的带宽进行扩展的技术。采用扩频的好处是：,抗干扰。若使用窄频，容易受到使用相同频率的通信,干扰导致完全无法通信(“盖台”),对于非特定的目的接收器，扩展了带宽的信号混在背,景噪声中，让蓄意想侦听窃取数据资料的人不易判别,真正的信号，避免了他人的截听,提供了供多个用户使用同一传输波段的方法，保证了,无线设备在频段上的可用性和可靠的吞吐量，也保证,使用同一频段的设备不互相影响。,IEEE802.11,IEEE 802.11 PHY,FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum，,跳频扩频,DSSS Direct Sequence Spread Spectrum，,直接序列扩频,OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing，,正交频分复用（也叫多,载波调制技术，载波数可多达52个），802.11,a/g,用，信号经相应的各,种,调制（如,PSK、QAM,等）后，速率可达54/48/36/24/18/12/9/6,Mbps,HR-DSSS High Rate DSSS，802.11b,用，信号经相应的各种调制（如,PSK 、,CCK,等）后,，,传输速度可达11/5.5/2/1,Mbps,OFDM/DSSS,Physical Layer,IEEE802.11,距离越远、信号越弱、速率越低,11,Mbps,5.5,Mbps,2,Mbps,1,Mbps,距离,802.11b,采用了,动态速率漂移,技术,，可以根据环境噪声变化对,传输速率进行自动调整。,在理想情况下，发送节点以最,高速率,11Mb/s,进行发射。当设备,移动到覆盖范围之外，或者出现,重大干扰时，发送节点将自动逐,次降低速率，以,5.5Mb/s,、,2Mb/s,或,1Mb/s,等速率,进行发射。,类似地，如果无线设备从低速,率环境进入高速率环境，发射速,率将会随之自动逐次提高。,这种,动态速率漂移技术对上层协议是,透明的。,使用不同的调制方法，得到不同的速率。,IEEE802.11,802.11,标准中的,MAC,层,无线局域网虽然也是多个站点共享无线信道，却不能简单地搬用以太网的,CSMA/CD,协议，这里主要有两个原因：,CSMA/CD,协议要求一个站点在发送本站数据的同时还必须不间断地检测信道，但在无线局域网的设备中要,实现,这种,全双工功能花费过大,；,即使,我们,能够在发送的同时实现冲突检测,的功能，并且当我们在发送数据时,检测到信道是空闲,的，在接收端,仍然有可能发生冲突,。,IEEE802.11,802.11 MAC,MAC,层通过协调功能来确定在基本服务集,BSS,中的移动站在什么时间能发送数据或接收数据。,IEEE802.11,802.11 MAC,使用,DCF,或,PCF,分布协调功能,DCF,-,争用服务,（,必选项）,(,Distributed Coordination Function ),DCF,在每一个结点使用,CSMA,机制的,分布式,接入算法，让各个站通过,争用信道,来获取发送权。因此,DCF,向上提供争用服务。,点协调功能,PCF,-,无争用服务,（,可,选项,）,( Point Coordination Function ),PCF,使用,AP,集中控制,的接入算法将发送数据权,轮流,交给各个站从而避免了冲突的产生,IEEE802.11,802.11 MAC: CSMA,802.11,CSMA,发送站：,-,如监听到信道空闲, 经,DIFS,时间后则发送整个帧（发送时不用冲突检测）,-,如果监听到信道忙，则坚持监听到不忙时，经,DIFS,时间后进入竞争期，进行二进制指数退避（第,i,次退避时，在 2,i+2,个时隙中随机选择一个），退避后重新尝试发送,-如果发后未收到,ACK(,超时)，则重发帧,802.11 CSMA,接收站：,-,如果接收正确，则在,SIFS,时 间后应答一个,ACK,帧,其它站点：,听到信道上在发送数据，则推迟访问信道,NAV(,Network Allocation Vector),时间,IEEE802.11,802.11,MAC： CSMA,IEEE802.11,802.11 MAC Q & A,Q：,无线站点监听时如何判定信道“忙”？,A：,802.11 标准规定在物理层的空中接口进行载波监听，,通过收到的相对信号强度是否超过一定的门限数值来,判定是否有其他的无线站点在信道上发送数据。,Q：,为何无线站点监听到信道空闲还要再等待？,A：,因为此时可能有多个站点都在监听，而其他的站点可,能有更高优先级的帧要发送，如其有，就要让高优先,级帧先发送（,高优先级帧需等待的幀间间隔时间较短，,可优先获得发送权，低优先级帧需等待的幀间间隔时,间较长，须等待较长时间。,SIFS PIFS DIFS EIFS,）,IEEE802.11,帧间间隔,IFS,所有的站在完成发送后，必须再等待一段很短的时间（继续监听）才能发送下一帧。这段时间的通称为,帧间间隔,IFS,(InterFrame Space),帧间间隔长度,取决于该站欲发送的帧的类型。,高优先级帧需要等待的时间较短，因此可优先获得发送权，但低优先级帧就必须等待较长的时间,若低优先级帧还没来得及发送而其他站的高优先级帧已发送到媒体，则媒体变为忙态，因而低优先级帧就只能再推迟发送了，这样就,减少了发生碰撞的机会,IEEE802.11,短帧间间隔,SIFS,SIFS,，,即短,(,Short),帧间间隔,，长度为 10,s（802.11g,时为例），是最短的帧间间隔，,用来分隔开属于一次对话的各帧,。一个站应当能够在这段时间内,从发送方式,切换,到接收方式,。,使用,SIFS,帧间间隔的场合：,(1),应答,ACK,帧,(2),应答,CTS,帧,(3),过长的,MAC,帧分片后的数据帧,(4),应,答,AP,探询帧,(5) PCF,方式中接入点,AP,发送出的任何帧。,IEEE802.11,PCF,帧间间隔,PIFS,PIFS，,即点协调功能帧间间隔,（比,SIFS,长），是为了在开始使用,PCF,方式时（在,PCF,方式下使用，没有争用）,优先获得接入,到媒体中。,PIFS,长度:,SIFS,加一个时隙(,slot,),长度（其长度为 20,s），,即 30,s,时隙,(,时间片,),长度选多长？,在一个基本服务集,BSS,内，若一无线站点在某个时隙开始接入到媒体，则在下一个时隙开始时，其他站都能检测出信道已转变为忙态，,选定该长度作为时隙长度,。,IEEE802.11,DCF,帧间间隔,DIFS、,延长幀间间隔,EIFS,DIFS,，,即分布协调功能帧间间隔,，,在,DCF,方式中,用来,发送,数据帧和管理帧。,DIFS,的长度比,PIFS,再增加一个时隙长度，因此,DIFS,的长度为 50,s,EIFS，,即延长幀间间隔,（最长的,IFS,），,站点在进行,幀,重发,时所必须等待的时间,。,EIFS,的长度至少等于,DIFS,再增加一个时隙长度，因此,DIFS,的长度为 70,s,SIFS PIFS DIFS EIFS,IEEE802.11,虚拟载波监听,虚拟载波监听,(,Virtual Carrier Sense)：,源站将它还要占用信道的时间（包括目的站发回确认帧所需时间）在其,MAC,帧首部字段“持续时间”中填入指示给所有其他站，其他所有站会在这段时间都停止发送数据, 这样大大减少了冲突的机会。,“虚拟”是指其他站并没有真正监听信道，而是检测到源站发送幀中的“持续时间”才不发送数据，这种效果,好像是其他站都监听了信道。,当一个站检测到正在信道中传送的,MAC,帧首部的“持续时间”字段时，就调整自己的,网络分配向量,NAV,(Network Allocation Vector)，NAV,指出了必须经过多少时间才能完成数据帧的这次传输，才能使信道转入到空闲状态。,IEEE802.11,隐终端(,Hidden terminal),效应,如只使用,CSMA，,侦听到信道 “闲” 可能结果不正确，由于：,(a),隐蔽站问题,-,在发送方侦听不到:,A, C,不能互相听到，中间有障碍物、信号衰减，,A、C,于是都发给,B， B,处此时会产生冲突。,(b),信号强度衰减问题,-,C,在发送,，,由于信号传输衰减，传到,A,处时，,A,听不到，,A,以为听到信道闲，也发， 接收站,B,处此时产生冲突。,隐终端,是指,在接收者的通信范围内而在发送者通信范围外的终端,。,Location,Signal strength,A,B,C,IEEE802.11,暴露终端(,Exposed terminal),效应,当节点,B,向节点,A,发送数据时，节点,C,也希望向节点,D,发送数据。 根据,CSMA,协议，节点,C,侦听信道，它将听到节点,B,正在发送数据，于是错误地认为它此时不能向节点,D,发送数据， 但实际上它的发送不会影响节点,A,的数据接收，这就导致节点,C,所谓暴露终端问题的出现。,暴露终端,是指,在发送者的通信范围之内而在接收者通信范围之外的终端。,A,B,C,D,IEEE802.11,改进,CSMA,目的,:,为了尽可能避免冲突，要进一步,改进,CSMA,改进:,CSMA,CSMA/CA,CSMA/CA,:,CSMA with Collision Avoidance,IEEE802.11,冲突避免: 增加,RTS-CTS,交互,进一步改进:,CSMA/CA:,信道预约,发送站: 发出短的,RTS,幀,(request to send),预约信道,接收站: 应答短的,CTS,幀 (,clear to send),同意预约,CTS,为发送站保留信道, 起了通知其它(可能隐蔽的)站点的效果,避免,了隐蔽站点造成的冲突,IEEE802.11,冲突避免:,RTS-CTS,预约信道,RTS,与,CTS,为短幀:,由于,RTS,幀长20字节，,CTS,幀长14字节，比最大数据幀长度2346字节要短很多，所以发生冲突可能性很小,最后效果类似于冲突检测,协议设计精巧，碰撞很少会发生。但极少数情况下碰撞仍可能发生，如,B,和,C,站同时向,A,发送,RTS,幀，这两个,RTS,幀就会发生碰撞，,A,收不到正确的,RTS,幀，因而也不会发送后续的,CTS,幀，这时，,B,和,C,发现超时后，会随机推迟一段时间后重新发送其,RTS,幀，推迟时间的算法也是使用二进制指数退避。,IEEE802.11,隐终端问题解决方式,节点,A,欲发送一数据包给节点,B,首先,A,发送一,RTS,给,B;,B,发送,CTS;,A,收到,CTS,后发送数据,;,C,监听到,CTS,，知道有节点在发送数据，,A,和,B,数据传输时间,C,不会发数据包。,IEEE802.11,暴露终端问题解决方式,1,、,发送者发送,RTS,。,2,、接收者返回,CTS,。,3,、邻居节点：,如果收到,CTS,则保持安静，不能传输数据。,如果只收到,RTS,而没收到,CTS,可以传输数据。,IEEE802.11,802.11,MAC: CSMA/CA,计算随机退避时,间,(2,i+2,个时隙选,一）以再次重新,试图接入信道,IEEE802.11,二进制指数退避 (,Binary Backoff),当信道从忙态变为空闲时，任何一个站要发送数据帧时，不仅都必须等待一个,DIFS,间隔， 而且还要进入,争用窗口,，并计算随机退避时间以便再次重新试图接入到信道， 这样就减少了发生冲突的概率（当多个站都打算占用信道时）,以下情况不使用退避算法：,当一个站要发送的是它的第一个数据帧时， 并检测到信道为空闲。,其余情况下，都必须使用退避算法。即：,在发送第一个帧之前检测到信道为忙,在每一次的重传后,在每一次的成功发送后,IEEE802.11,Binary Backoff,802.11使用的二进制指数退避算法（,Binary Backoff）,如下：,第,i,次退避时，在 2,i+2,个时隙中随机选择一个。,例 第1次退避在8个时隙中随机选择一个（而不是象以太网那样第1次冲突后在2个时隙中选）；,第2次退避在16个时隙中随机选择一个（而不是象以太网那样第2次冲突后在4个时隙中选）。,。,然后根据该时隙数设置一个退避计时器进行减1计时，当计时器时间减小到0时就开始发送数据。若时间还未减到0信道又变为忙，则冻结该计时值重新等待信道变为空闲、再经过时间,DIFS,后，继续启动退避计时器（从剩下的时间开始）。这样规定有利于该继续启动计时器的站更早地接入信道中。,IEEE802.11,点协调功能,PCF,（,选项,）,前面讲的是：,分布协调功能,DCF,CSMA/CA,争用服务,（,必选项）,所有的,AP,、,STA,都须具有此功能,IEEE 802.11,还有：,点协调功能,PCF,无争用服务,（,可,选项,）,( Point Coordination Function ),某些,AP,有此功能。,具有该功能的,AP,使用,集中控制,的接入算法将发送数据权,轮流,交给各个站，从而避免了冲突的产生。,可以用在时间敏感的服务场合，如音频、视频传输时；,AP,通过使用短的帧间间隔,PIFS，,可获得优先发送权；,AP,有了优先发送权，就可以轮流向各个无线站点发送查询请求，从而控制无线介质的访问。,IEEE802.11,无线接入过程,STA (,工作站）启动初始化、开始正式使用,AP,传送数据帧前，要经过三个阶段才能接入:,(1) 扫描(,SCAN),(2),认证(,Authentication),(3) 关联(,Association),IEEE802.11,无线接入过程,无线接入第一阶段,:,扫描（,SCAN ),阶段,若无线站点,STA,设成,Ad-hoc,模式：,STA,先寻找是否已有,IBSS（,与,STA,所属相同的,SSID）,存在，如有，则参加（,join）；,若无, 则会自己创建一个,IBSS，,等其他站来,join。,若无线站点,STA,设成,Infrastructure,模式：,1,、,主动扫描方式,（特点：能迅速找到）,STA,依次在11个信道发出,Probe Request,帧，寻找与,STA,所属有相同,SSID,的,AP,，若找不到有相同,SSID,的,AP，,则一直扫描下去,2,、,被动扫描方式,（特点：找到时间较长，但,STA,节电）,STA,被动等待,AP,每隔一段时间定时送出的,Beacon,信标帧，该帧提供了,AP,及所在,BSS,相关信息,：,“我在这里,”,IEEE802.11,无线接入第二阶段,:,认证（,Authentication,）阶段,当,STA,找到与其有相同,SSID,的,AP,，在,SSID,匹配的,AP,中，根据收到的,AP,信号强度，选择一个信号最强的,AP，,然后进入认证阶段。只有身份认证通过的站点才能进行无线接入访问。802.11提供几种认证方法，有简单有复杂，如采用802.1,x/EAP,认证方法时大致为：,STA,向,AP,发送认证请求,AP,向认证服务器发送请求信息要求验证,STA,的身份,认证服务器认证完毕后向,AP,返回相应信息,如果,STA,身份不符，,AP,向,STA,返回错误信息,如果,STA,身份相符，,AP,向,STA,返回认证响应信息,无线接入过程,IEEE802.11,无线接入第三阶段,:,关联（,Association,）阶段,当,AP,向,STA,返回认证响应信息、身份认证获得通过后， 进入关联阶段。,STA,向,AP,发送关联请求,AP,向,STA,返回关联响应,至此，接入过程才完成，,STA,初始化完毕，可以开始向,AP,传送数据。,无线接入过程,IEEE802.11,无线接入过程示意图,Authentication Server,AP,STA,Probe Request,Probe Response, ,Probe Request,Probe Response,SSID,比较,Authentication Request,Authentication Response,Association Request,Association Response,扫描,认证,关联,Y,IEEE802.11,802.11协议定义三类帧,数据帧,控制帧-,RTS,帧、,CTS,帧、,ACK,帧等,管理帧-,Probe Request / Response,帧,(主动扫描时),Beacon,帧,(信标帧, 被动扫描时,AP,发出,),Authentication Request / Response,帧、,DeAuthentication,帧,(,去掉认证,),Association Request / Response,帧、,Disassociation,帧,(,去掉关联,),ReAssociation Request / Response,帧,(,从,ESS,的一个,BSS,漫游到另一个,BSS,进行,重新关联，以便新,AP,联系老,AP,取得,原来的关联信息,),IEEE802.11,Data Frame Format,IEEE 802.11,无线,MAC,数据帧格式,IEEE802.11,Data Frame Format,FC:,包括协议版本、类型、子类型、去往,DS,、来自,DS,、多分段标记、重传、功率管理、多数据标记、,WEP,和排序,SC:,包括序列号和分段号，其作用是指示,MSDU,或,MMPDU,的序列编号和内部每个分段的编号,FCS:,与以太网相同，由,32,位的,CRC,校验码组成，由,MAC,头和帧体的全部字段计算得到,IEEE802.11,Addressing Mechanism: Case 1,A,、,B in the same IBSS,，,A,B,（,Ad hoc,无线自组网中的数据帧的地址格式）,IEEE802.11,Addressing Mechanism: Case 2,从,AP,发出的无线数据帧,中的地址格式,IEEE802.11,Addressing Mechanism: Case 3,发到,AP,的无线数据帧,中的地址格式,IEEE802.11,Addressing Mechanism: Case 4,通过无线分配系统传输的无线数据帧,中的地址格式,IEEE802.11,IEEE 802.11 MAC/PHY,小结,IEEE802.11,IEEE802.15.4,协议标准,概述,概述,802.15,即,IEEE,用于无线个人域网,(WPAN),的物理层和媒体接入控制层规范,IEEE 802.15,802.15.1,为,BlueTeeth,（蓝牙）,802.15.2,为共存性,802.15.3,为高数据传输率的,WPAN,802.15.4,为低数据传输率的,WPAN,IEEE802.15.4,IEEE802.15.4,802.15.4,在无线网络中的位置,802.15.4,简介,802.15.4,强调的是省电、简单、成本又低的规格。,802.15.4,的物理层（,PHY,）采用直接序列扩频（,DSSS,，,Direct Sequence Spread Spectrum,）技术。在媒体存取控制（,MAC,）层方面，主要是沿用,WLAN,中,802.11,系列标准的,CSMA/CA,方式，以提高系统兼容性。可使用的频段有,3,个，分别是,2.4GHz,的,ISM,频段、欧洲的,868MHz,频段、以及美国的,915MHz,频段，而不同频段可使用的信道分别是,16,、,1,、,10,个,频带,使用范围,数据传输率,信道数,2.4 GHz ISM,全世界,250 kbps 16,868 MHz,欧洲,20 kbps 1,915 MHz ISM,北美,40 kbps 10,频带和数据传输率,物理信道,ZigBee,完整、充分地利用了,IEEE802.15.4,定义的功能 强大的物理特性的优点；,ZigBee,增加了逻辑网络和应用软件；,ZigBee,基于,IEEE802.15.4,射频标准，同时,Zig-Bee,联盟通过与,IEEE,紧密工作来确保一个集成的完整的市场解决方案；,802.15.4,工作组主要负责制定物理层（,PHY,）和媒体访问控制（,MAC,）层标准，而,ZigBee,负责网络层和应用层的开发,。,Zigbee,与,IEEE802.15.4,的联系,低速无线设备,TV,VCR,DVD,CD,鼠标,键盘,操作杆,保安,HVAC,照明,门禁,玩具,游戏器具,监视,诊断,传感器,工业、农业和商业,消费电子,个人,健康监护,监视,传感器,自动化,控制,玩具和游戏,家庭,自动化,PC,机的,外围设备,ZigBee,适应的,应用场合,MAC,帧结构,IEEE802,15,4MAC,子层定义了广播帧、数据帧、确认帧和,MAC,命令帧等,4,种帧类型。,只有广播帧和数据帧包含了高层控制命令或者数据，确认帧和,MAC,命令帧则用于,ZigBee,设备间,MAC,子层功能实体间控制信息的收发。,广播帧和确认帧不需要接收方的确认，数据帧和,MAC,命令帧的帧头包含帧控制域，指示收到的帧是否需要确认，如果需要确认，并且已经通过了,CRC,校验，接收方将立即发送确认帧若发送方在一定时间内收不到确认帧，将自动重传该帧,Mac,层数据包格式如下：,（点击图标回到本章目录）,谢谢！,