Основные характеристики стандарта ZigBee

Физический уровень предполагает:

Логический уровень представляет

Три частотных диапазона:

программный стек, реализующий:

2,4 ГГц (16 каналов) – общий для всего мира.

915 МГц (10 каналов) – для США

868 МГЦ (1 канал) – для Европы

Логику сети, позволяя, тем самым,

создавать сети различной топологии.

Скорость передачи:

Маршрутизацию данных

Максимальная 256 кбит/с.

Адресацию

Минимальная 20 кбит/с.

Формирование пакетов

Скорость передачи зависит от числа используемых

Обеспечение безопасности

каналов.

Сканирование сети

Модуляция сигнала определяется сдвигом фазы:

Идентификацию устройств

Для двух нижних диапазонов – бинарный.

Объединение устройств в сеть

Для 2,4ГГц – квадратурный.

Доступ к каналу – по контролю несущей,

т.е сначала слушаем и если эфир свободен, начинаем

передачу (CSMA).

Выходная мощность: 1мВТ.

Чувствительность:

Для двух нижних диапазонов: -92dBm

Для 2,4ГГц : -85 dBm

Библиотеки профилей,

наборы сервисов у-в, типовые

информ. сообщения,

Приложение

Заказчик

совместимость

Интерфейс связи с

Безопасность

приложением

устройств,транс

ляция

Профили устройств ZigBee

сообщений,организация

сервисов устройств и т.д.

Безопасность сети,

трансляция сообщ.,

Подуровень поддержки

обработка сетевых

приложений

процедур, сетевой

(APS)

Уровни,

менеджмент,

маршрутизация, поддержка

Сетевой уровень (NWK)

образующие

различных топологий и д.д.

стек ZigBee

Формирование и контроль пакетов

Уровень канала передачи

данных, управление потоками

данных (DLC)

данных и т.д.

Добавление/удаление

устр.,до

Уровень доступа к среде МАС

Уровни,

ставка пакетов,

IEEE 802.15.4 MAC

определенные

подтверждение

приема(ACK),CRC, сканирова

стандартом

ние и доступ к каналам связи,

Физический уровень

IEEE 802.15.4

временное

разделение

и

т.д.

IEEE 802.15.4 PHY

Модуляция, параметры

сигнала и передача

информации через

физический

канал

и

т.п.

Три класса устройств

Устройства- координаторы

(Coordinators – FDD с

Устройства –маршрутизаторы

(FFD- Ful Function Divice –

дополнительными системными

устройства с полным набором

ресурсами в зависимости от

функций);

сложности сети);

Основные задачи координатора:

Маршрутизаторы используются для

- установка параметров и создание

расширения радиуса сети, поскольку

сети

способны выполнять функции

- выбор основного радиочастотного

ретрансляторов между устройствами,

канала

расположенными далеко друг от друга.

- задание уникального сетевого

Устройства поддерживают любую

идентификатора.

сетевую топологию, могут выполнять

функции координатора и обращаться к

любым узлам сети

Оконечные устройства (RFD-

Reduced Function Divice – устройство

с ограниченным набором функций).

Оконечные устройства или устройства с ограниченным набором

функций не участвуют в маршрутизации, не могут выполнять

функции координатора, обращаются только к координатору сети,

поддерживают соединения типа «звезда» и «точка-точка», играют

роль оконечных сетевых узлов.

Механизмы доступа в сеть.

Временное разделение ZigBee базируется на использовании

режима синхронизации, при котором подчиненные сетевые устройства, большую

часть времени находящиеся в «спящем» состоянии, периодически

«просыпаются» для приема сигнала синхронизации от сетевого координатора,

что позволяет устройствам внутри локальной сетевой ячейки знать, в какой

момент времени осуществлять передачу данных.

Пакеты

синхронизации

Интервалы

Интервалы

доступа в

покоя коорди

канал

натора

‼

Недостаток — состояние ожидания сигнала синхронизации приводит к незначительному увеличению

энергопотребления из-за наличия небольших временных расхождений, что вынуждает устройства

«просыпаться» немного раньше, чтобы не пропустить сигнал

Направление

Синхронизированный доступ

Простой множественный

передачи

доступ

данных

К координатору

-устройство ожидает сигнальный пакет.

-устройство передает пакет по

-устройство синхронизируется с сетью

мере поступления данных.

-устройство передает пакет данных в

-координатор передает

определенный временной интервал согласно

подтверждение приема данных

протоколу CSMA-CA.

-координатор передает подтверждение

приема данных.

От координатора

-Во время сигнального пакета координатор

-Координатор хранит данные,

сообщает о наличии новых данных.

пока не поступит от них запрос от

-Устройство ждет сигнальный пакет. Если

устройства.

есть новые данные, устройство запрашивает

-устройство посылает запрос к

данные в определенный временной

координатору согласно протоколу

интервал согласно протоколу CSMA-CA.

CSMA-CA/

-Координатор передает подтверждение

-Координатор передает

получения запроса от устройства.

подтверждение получения

-Координатор пересылает данные в

запроса от устройства.

определенный момент времени согласно

-координатор посылает данные

протоколу CSMA-CA.

согласно протоколу CSMA-CA.