IEEE 802 15 4協議完整中文版 8

2021-07-13 15:21:25 字數 4223 閱讀 1585

出處:

出處:本子條款介紹了通道掃瞄、鑑別 pan 識別符號是否衝突、啟動 pan 網路的過程。

7.5.2.1 通道掃瞄

7.5.2.2 解決 pan 識別符號衝突

7.5.2.3 啟動 pan 網路

7.5.2.4 產生信標

7.5.2.5 發現裝置

本子條款描述了 mac 幀(mpdu)的格式。mac 幀由下面三部分組成:

mac 幀的各個字段按照指定的順序構成乙個幀。在本子條款中,我們將以從左至右的順序依次介紹各字段的格式。mac 子層會將這些字段按照從左至右的順序依次傳輸給物理層。對於長度為 k 位元的字段,欄位內的的位元位從左至右依次被命令為 0 到 k-1 。mac 子層按照從小到大的編號依次傳輸該字段的位元位給物理層。

對於所有的 mac 幀,如果存在保留位,則在傳輸時會將這些位置為0,在接收時忽略這些字段。

mac 幀由幀頭、負載、幀尾組成。幀頭中的字段以固定的順序出現;但是,不是所有的幀都包含位址字段。通用的 mac 幀必須遵循圖 41 中的格式。 

7.2.1.1 幀控制字段

幀控制字段長度為2個位元組,包含幀型別、位址欄位等控制標誌。幀控制字段必須遵循圖 42 中的格式。 

7.2.1.1.1 幀型別

該子字段佔 3 位元。必須被設定為表 79 中的非保留值。 

7.2.1.1.2 安全使能

該子字段佔 1 位元。如果 mac 子層對該幀進行了保護,則置為 1,否則置為 0。只有該子字段被設為 1 時,mac 幀中才包括安全輔助頭。

7.2.1.1.3 幀追加

該子字段佔 1 位元。如果傳送該幀的裝置還有更多的資訊需要傳送,則置為 1,否則置為 0。 

只有信標幀、信標模式 pan 網路中競爭接入階段傳輸的幀、非信標模式的幀中使用了該子字段。對於其它所有情況,傳送端都將其置 0,接收端則忽略該子字段。

7.2.1.1.4 確認請求

該子字段佔 1 位元,指定接收字段接收到資料幀或者命令幀是是否需要確認。如果該子字段被置為 1,則接收裝置需要傳送確認幀only if, upon reception, the frame passes the third level of filtering (see 7.5.6.2)。如果該子字段被置為 0,則接收裝置不需要傳送確認幀。

7.2.1.1.5 pan 識別符號壓縮

該子字段佔 1 位元,指定當幀中既包含源位址又包含目的位址時,該幀是否只有乙個 pad 識別符號字段。如果該子字段被置為 1,且幀中同時包含源位址和目的位址,則該幀只包含乙個 pan 識別符號字段,此時源 pan 識別符號和目的 pan 識別符號相同。如果幀中只包含乙個位址字段,則 pan 識別符號壓縮欄位被置為 0,那麼該幀只包含與位址字段相對應的 pan 識別符號字段。如果幀中既不保護源位址又不包含目的位址,則 pan 識別符號壓縮欄位被置為 0,且幀中不包含任何 pan 識別符號字段。

7.2.1.1.6 目的位址模式

該子字段佔 2 位元。必須被設定為表 80 中的非保留值。

如果該子字段被置為 0,且幀型別子欄位指明該幀不是確認幀或者信標幀,那麼源位址模式子欄位應該被置為非 0,表示幀(使用源 pan 識別符號子欄位指定的 pan 識別符號)被直接傳送給 pan 協調器。 

7.2.1.1.7 幀版本

該子字段佔 2 位元,指定幀的版本號。

如果該子字段被置為 0x00,表示該幀相容 ieee 802.15.4-2003 版協議,如果該子字段被置為 0x01,表示該幀相容 ieee 802.15.4-2006 版協議。7.2.3 描述了幀的相容性問題。

7.2.1.1.8 源位址模式

該子字段佔 2 位元。必須被設定為表 80 中的非保留值。

如果該子字段被置為 0,且幀型別子欄位指明該幀不是確認幀,那麼源位址模式子欄位應該被置為非 0,表示幀(使用目的 pan 識別符號子欄位指定的 pan 識別符號)由 pan 協調器傳送過來。

7.2.1.1.8 序列號

該子字段佔 2 位元,指定幀的序列號。

對於信標幀,序列號表示 bsn。對於資料幀、確認幀、命令幀,序列號表示 dsn。確認幀使用 dsn 與資料幀、命令幀進行匹配。

7.2.1.3 目的 pan 識別符號

如果該欄位存在,則佔 2 位元組,指定即將接收該幀的裝置的 pan 識別符號。如果該字段被置為 0xffff,表示該識別符號是廣播 pan 識別符號,即當前所有偵聽該通道的裝置都需要接收該幀。

只有幀控制欄位中的目的位址模式子字段被置為非 0時,mac 幀中才包含該欄位。

7.2.1.4 目的位址

如果該欄位存在,則根據幀控制欄位中的目的位址模式子字段的內容,佔 2 位元組或者 8 位元組(參考 7.2.1.1.6)。該欄位指明將要接收該幀裝置的位址。16 位元的 0xfff 代表乙個單播短位址,即當前所有偵聽該通道的裝置都將其作為乙個有效的 16 位元短位址。

只有幀控制欄位中的目的位址模式子字段被置為非 0時,mac 幀中才包含該欄位。

7.2.1.5 源 pan 識別符號

如果該欄位存在,則佔 2 位元組,指定該幀的源 pan 識別符號。只有幀控制欄位中的源位址模式子字段和 pan 識別符號子欄位分別被置為非 0 和 0 時,mac 幀中才包含該欄位。

乙個裝置的 pan 識別符號在進行與 pan 網路關聯時就被初始化了。 pan 識別符號衝突方案負責管理 pan 識別符號(參考 7.5.2.2)。

7.2.1.6 源位址

如果該欄位存在,則根據幀控制欄位中的源位址模式子字段的內容,佔 2 位元組或者 8 位元組(參考 7.2.1.1.8)。該欄位指明將要接收該幀裝置的位址。只有幀控制欄位中的源位址模式子字段被置為非 0時,mac 幀中才包含該欄位。

7.2.1.7 附加安全頭

該字段長度可變,指明了安全處理所需要的相關資訊,包括幀如何被保護(安全級別)以及mac 安全 pib 使用的金鑰原材料。只有幀控制欄位中的安全使能子字段被使能時,mac 幀中才包含該欄位。

7.2.1.8 幀負載

該字段長度可變。如果幀控制欄位中的安全使能子字段被使能,幀負載被該幀所選的安全機制保護。

7.2.1.9 fcs

該子字段佔 2 位元組,包含乙個 16 位元的 itu-t crc。fcs 通過幀頭和幀負載計算而來。 

全是公式,在部落格上不好寫,就不翻譯了,有興趣的可以直接看英文版。

有四種型別的幀:信標幀、資料幀、確認幀和命令幀。將在7.2.2.1 到 7.2.2.4 分別討論這些幀。

7.2.2.1 信標幀

信標幀需遵循圖 44 所示的格式。

gts欄位需遵循圖 45 所示的格式,追加位址欄位需遵循圖 46 所示的格式。

信標幀各字段的順序應遵循圖 41 所示的 mac 通用幀的字段順序。

7.2.2.1.1 幀頭各欄位

信標幀的幀頭應包含幀控制字段、序列號字段、源 pan 識別符號欄位和源位址字段。

在幀控制欄位中,幀型別子字段的值需指定為表 79 所示的信標幀,源位址模式子字段的值需設定為傳輸信標幀的協調器的位址。如果信標幀啟用了保護機制,安全使能子字段應被設為 1。只有安全使能子字段被置為 1,那麼幀版本子字段才被置為 1(???感覺不對呀)。如果需要追加廣播資料幀或者命令幀,幀追加子字段應被置為 1。其它所有子欄位應設為0,且在接收端被忽略。

序列號字段應包含當前 macbsn 的值。

位址欄位只由源位址字段。源 pan 識別符號欄位和源位址欄位應分別包含傳送信標幀的裝置的 pan 識別符號和位址。

如果有安全附加頭欄位,則應包含如 7.2.1.7 所描述的安全資訊。

7.2.2.1.2 超幀相關字段

超幀結構相關欄位佔 16 位元,且必須遵循圖 47 所示的格式。 

信標order子字段佔 4 位元,指定信標的間隔。參考 7.5.1.1 可以知道order和信標間隔之間的關係。

超幀order子字段佔 4 位元,指定超幀的有效期時間(包括信標幀的傳輸時間)。參考 7.5.1.1 可以知道超幀order和超幀持續時間的關係。

最後 cap 時隙子字段佔 4 位元,指定 cap 的最後乙個時隙。該子字段隱含了 cap 的持續時間,且該值大於等於 amincaplength。不過,在維護 gts 時,可以根據需要臨時增加信標幀的長度。

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