無線通信與泛在網(wǎng)絡(luò).docVIP

2章 信息論+通信系統(tǒng)+多址接入消息（message）是指通信系統(tǒng)中傳輸?shù)木唧w對象，是信號的具體內(nèi)容，是表達(dá)信息的形式；信息（information）是指消息所包含的內(nèi)容；信息可以被理解為消息中包含的有意義的內(nèi)容；消息中的信息量與發(fā)生概率緊密相關(guān)，消息出現(xiàn)的概率越小，則消息中包含的信息量就越大。a=2，單位為bit，比特，簡寫為b；a=e，單位為nit，奈特，簡寫為n；a=10，單位為哈特萊，或稱為十進(jìn)制單位信號(signal)是消息的表現(xiàn)形式以及傳輸載體，一般表現(xiàn)為隨時間變化的某種物理量，而消息是信號的具體內(nèi)容電磁信號的時域特性與頻域特性信號強度 = 10lg（ P2 / P1）P2是信號的功率；P1是參考信號的功率；當(dāng)P1為1mW時，信號強度的單位就是dBmW當(dāng)P1為1W時，信號強度的單位就是dBW；dbmw和dbw均用于表示功率大小的絕對值基帶信號： (Baseband Signal)：信源（信息源，也稱發(fā)終端）發(fā)出的沒有經(jīng)過調(diào)制（進(jìn)行頻譜搬移和變換）的原始電信號，其特點是頻率較低，不適合長距離傳輸。高頻載波：要求正弦載波的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于調(diào)制信號的帶寬調(diào)制的目的：調(diào)制技術(shù)首先是為了和信道匹配；電磁波頻率要與天線尺寸相匹配；提高頻率以便傳播；實現(xiàn)信道復(fù)用；改變信號的帶寬；改善系統(tǒng)的性能系統(tǒng)概念：由若干相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴的單元（事物）組合而成的，為完成某個任務(wù)的特定功能整體無線信道屬于非導(dǎo)向傳輸信道，在空間或宇宙中自由直線傳播方式，傳播速度3*108 m/s具有折射、反射、繞射和干涉等波的特性無線信道為開放性信道，時時刻刻受到人為或自然現(xiàn)象的影響或干擾，傳輸不如有線信道穩(wěn)定和可靠幾個頻道：8001000MHz：幾個蜂窩系統(tǒng)使用此頻段（模擬系統(tǒng)和第二代蜂窩）。也有一些應(yīng)急通信系統(tǒng)（集群無線電）使用此頻段1.82.0GHz：這是蜂窩通信的主要頻段。目前的（第二代）蜂窩系統(tǒng)工作于此頻段，大多數(shù)第三代系統(tǒng)也將工作于此頻段。許多無繩系統(tǒng)也工作于此頻段2.42.5GHz：工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）頻段。無繩電話、無線局域網(wǎng)（WLAN）和無線個域網(wǎng)（WPAN）工作于此頻段；它們與其它的許多設(shè)備（包括微波爐）分享這一頻段電波的多徑傳播和衰落三大損耗：路徑損耗、慢衰落損耗、快衰落損耗快衰落和慢衰落隨著移動臺的移動而產(chǎn)生變化，這二者構(gòu)成移動通信接收信號不穩(wěn)定的因素。在上世紀(jì)70年代，NormanAbrmson提出了一種有效的隨機爭用多址通信方式，這就是著名的ALOHA系統(tǒng)Roberts進(jìn)而提出了一種使其系統(tǒng)通信量增加一倍的方法SlottedALOHA系統(tǒng)，即時隙式ALOHA系統(tǒng)RTS/CTS/DATA/ACK 四次握手機制多址技術(shù)：指區(qū)分不同用戶的技術(shù)，為了讓用戶地址之間互不干擾，地址之間必須滿足正交特性。主要解決多用戶如何高效共享給定頻譜資源問題（由于頻譜資源稀缺性）擴頻多址技術(shù)主要有兩種類型：直接序列擴頻多址(DSMA)和跳頻多址(FHMA)。直接序列擴頻多址(DSMA)也稱為碼分多址(CDMA)智能天線引入空分多址（SDMA）在相同時隙，相同頻率或相同地址碼的情況下，仍然可以根據(jù)信號不同的傳播路徑來區(qū)分SDMA是一種信道增容方式，與其他多址方式完全兼容，從而可實現(xiàn)組合的多址方式，例如“空時碼分多址”（SD-CDMA）MAC layer 定義下列的網(wǎng)絡(luò)訪問方式：隨機訪問(Random access): ALOHA and CSMA順序訪問(Ordered access): Token bus and Token Ring確定訪問(Deterministic access): FDMA, TDMA, and CDMA組合(Combinations): TDMA-over-FDMA, TDD-CDMA, and TDMA/CSMA3章 PCF+DCF+802.11IEEE 802.11 中定義種基本服務(wù)組合（Basic Service Set,BSS）。1) 中控型基本服務(wù)組合（Infrastructure BSS），主要是由基地臺（Access Point, AP）負(fù)責(zé)中控型網(wǎng)中所有的傳輸，包括同一服務(wù)區(qū)域中所有動節(jié)點之間的通訊。2) 獨型基本服務(wù)組合（Independent BSS, IBSS），工作站能彼此為直接通訊，無須透過基地臺協(xié)助。MAC架構(gòu) PCF/DCF對于無線媒介的存取，IEEE 802.11 MAC 規(guī)范分布式協(xié)調(diào)功能（Distributed Coordination Function, DCF）與中樞協(xié)調(diào)功能（Point Coordination Function, PCF）種協(xié)調(diào)功能。1) 分布式協(xié)調(diào)功能（DCF）為標(biāo)準(zhǔn)CSMA/CA 的訪問機制，工作站在傳送資之前，會先檢查無線媒介的態(tài)。當(dāng)無線媒介為凈空態(tài)時，工作站會延遲一段時間，在此段時間內(nèi)，媒介仍為凈空，工作站即可開始傳送資。2) 中樞協(xié)調(diào)功能（PCF）同于分布式協(xié)調(diào)功能所提供的競爭服務(wù)，中樞協(xié)調(diào)功能提供的是免競爭服務(wù)。在中樞協(xié)調(diào)功能的機制中，必須有AP 作為中樞協(xié)調(diào)者（Point coordinator），因此只有在中控型網(wǎng)中才會有中樞協(xié)調(diào)功能的服務(wù)。訊標(biāo)或信標(biāo)(Beacon)告訴其他的無線電設(shè)備：說我在這里(Beacon 封包內(nèi)會包含BSSID 訊息，支持的傳輸速率，此無線AP 的MAC 地址。Beacon在802.11 的省電協(xié)議里面還有一個很重要的功能是同步對時(synchronize clock) 。傳輸數(shù)據(jù)的封包稱為訊框(Frame) DCF 用下列兩機制使用共享資源：CSMA/CA 與隨機后退(random backoff)算法。(CA)收到封包后須立即正面(immediately and positively)回復(fù)一ACK訊框。(于時間內(nèi))未收到ACK訊框須立即安排重傳。DCF是CSMA/CA協(xié)定的必要的(mandatory)功能。在DCF協(xié)調(diào)功能下，802.11工作站(STA)有訊框要傳輸時須要與其他工作站競爭(contend)媒介。訊框間隔可以分為下幾： 短訊框間隔（Short IFS, SIFS） 中樞協(xié)調(diào)功能訊框間隔（PCF IFS, PIFS） 分布式協(xié)調(diào)功能訊框間隔（DCF IFS, DIFS） 延長訊框間隔（Extended IFS, EIFS）802.11用正面回復(fù)(positive acknowledgement)ACK及定時器(timer)機制，來確保訊框的成功傳遞。PCF提供免競爭服務(wù)(contention-free services)。一工作站(STA)成為中樞協(xié)調(diào)者(Point Coordinator, PC) 一般在有AP的系統(tǒng)，則由AP擔(dān)任PC。每一個BSS有一個中樞協(xié)調(diào)者，PC。PCF是為非必須的(optional)一項功能.1、IEEE 802.11，1997年，原始標(biāo)準(zhǔn)（2Mbit/s，播在2.4GHz）。 IEEE 802.11a，1999年，物理層補充（54Mbit/s，播在5GHz），使用OFDM技術(shù)(正交頻分多路復(fù)用 )。 IEEE 802.11b，1999年，物理層補充（11Mbit/s，播在2.4GHz），可提供1、2、5.5及11Mbit/s的多重傳送速度 。 IEEE 802.11e，對服務(wù)等級（Quality of Service, QoS）的支持，802.11g的設(shè)備向下與802.11b兼容。其后有些無線路由器廠商因應(yīng)市場需要而在IEEE 802.11g的標(biāo)準(zhǔn)上另行開發(fā)新標(biāo)準(zhǔn)，并將理論傳輸速度提升至108Mbit/s或125Mbit/s。 IEEE 802.11g，2003年，物理層補充（54Mbit/s，播在2.4GHz）。 IEEE 802.11i，2004年，無線網(wǎng)絡(luò)的安全方面的補充。 IEEE 802.11k，該協(xié)議規(guī)范規(guī)定了無線局域網(wǎng)絡(luò)頻譜測量規(guī)范。該規(guī)范的制訂體現(xiàn)了無線局域網(wǎng)絡(luò)對頻譜資源智能化使用的需求。IEEE 802.11n，更高傳輸速率的改善，基礎(chǔ)速率提升到72.2Mbit/s，可以使用雙倍帶寬40MHz，此時速率提升到150Mbit/s。支持多輸入多輸出技術(shù)（Multi-Input Multi-Output，MIMO），最大傳輸速度理論值為600Mbit/s。同時，通過使用Alamouti提出的空時分組碼，該標(biāo)準(zhǔn)擴大了數(shù)據(jù)傳輸范圍。 。 IEEE 802.11o，針對VOWLAN（Voice over WLAN）而制訂，更快速的無限跨區(qū)切換，以及讀取語音（voice）比數(shù)據(jù)（Data）有更高的傳輸優(yōu)先權(quán)。 IEEE 802.11p，車用電子的無線通信協(xié)議。IEEE 802.11r: 快速 BSS切換 (FT) (2008) IEEE 802.11ac，802.11n的潛在繼承者,更高傳輸速率的改善，當(dāng)使用多基站時將無線速率提高到至少1Gbps，將單信道速率提高到至少500Mbps。使用更高的無線帶寬(80MHz-160MHz)(802.11n只有40MHz),更多的MIMO流(最多8條流),更好的調(diào)制方式(QAM256)。目前是草案標(biāo)準(zhǔn)(draft)，預(yù)計正式標(biāo)準(zhǔn)于2012年晚些時間推出。Quantenna公司在2011年11月15日推出了世界上第一只采用802.11ac的無線路由器。Broadcom公司于2012年1月5日也發(fā)布了它的第一支支持802.11ac的芯片。 IEEE 802.11ad: Very High Throughput 60GHz (December 2012) 。45章1、個人移動性：一個用戶在包括固定網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，移動到任何地理位置，使用唯一的ID號，使用任何終端接入網(wǎng)絡(luò), 并得到網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)服務(wù)的能力，該能力包括對其所使用終端的定位及相關(guān)路由、計費等2、 終端移動性是指一個終端從不同位置或移動接入網(wǎng)絡(luò)識別并定位該終端的能力。3、 移動計算3種定義：（1）利用移動終端通過無線和固定網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器交換數(shù)據(jù)的分布計算環(huán)境稱其為移動計算。 （2）移動計算是指使人們能夠在任何時間和任何地點進(jìn)行工作的技術(shù)和設(shè)備移動計算的關(guān)鍵是確保人們不論在任何地方、任何時間都可以工作，能夠為他們提供一個無處不在的移動計算環(huán)境 （3）移動計算指“網(wǎng)絡(luò)中在一個節(jié)點開始的計算可移動到其它節(jié)點繼續(xù)執(zhí)行”的方法.4、 移動終端的多樣性： 龐大: 輪船、飛機、汽車、坦克等 微?。菏直怼⑹謾C等 明顯的：手機、筆記本電腦 不明顯的：嵌入式傳感器5、 存在兩種意義上的移動： 代碼的移動和設(shè)備的移動6、 兩種移動的共同點：（1）在移動環(huán)境訪問數(shù)據(jù)或者進(jìn)行信息處理；（2）用戶能夠“在任何時間和任何地點” 進(jìn)行信息訪問或/和處理。7、 移動計算 分布計算技術(shù)移動通信數(shù)據(jù)庫技術(shù)。8、 移動計算的三個要素：移動終端 ，無線通信，信息交互。9、 計算模型的四個階段：集中計算 （Centralized computing），分布式計算 （Distributed computing），移動計算 （Mobile computing）， 普適計算 （Ubiquitous/Pervasive Computing）。10、 移動計算的基本特點： （1）有限的帶寬蜂窩通信系統(tǒng)波特率9.6Kbps，IMT-2000 144 Kbps到EDGE 300Kbps，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于固定網(wǎng)絡(luò)中的銅纜或光纖通信的速率。 （2）移動性必須適應(yīng)不同地點的連接請求，并且經(jīng)常在移動時要求保持連接；在不同服務(wù)器覆蓋范圍之間移動，越區(qū)切換比較常見?？煽啃杂捎谄浔銛y性和工作環(huán)境，可靠性更低，更容易受到干擾而出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障?？赡荛L時間地域網(wǎng)絡(luò)斷接，一些假設(shè)條件不同于傳統(tǒng)的分布系統(tǒng)。移動計算裝置也有一些潛在的不安全因素，如碰撞、磁場干擾、易于遺失和失竊等。 （3）安全性：與位置相關(guān)應(yīng)用程序可能與位置相關(guān)，移動導(dǎo)致位置的不斷變換。 （4）有限的電源能力通過蓄電池供電，但容量非常有限，一般只能維持25個小時，而計算密集型程序能源耗更大。 （5）頻繁斷接性移動計算機在移動過程中，一般不采用保持持續(xù)聯(lián)網(wǎng)的工作方式，而是主動/被動地間歇性入網(wǎng)、斷接和重接，甚至越區(qū)切換。 （6）非對稱性包括通信與資源安全乃至QoS的非對稱性，訪問的是地理上分布的異構(gòu)節(jié)點。由于電源能力的限制，移動設(shè)備上的資源與功能有限。（7）復(fù)雜性為支持移動性必須加入更多的功能并最終達(dá)到網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡；移動性也必然要求跨軟硬件平臺的兼容性。12、移動計算應(yīng)用需求：（1）、軍事需求：數(shù)字化移動通信與指揮未來戰(zhàn)場關(guān)鍵技術(shù)?；贏d hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，融感知、追蹤、通信、指揮等于一體的戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)。（2）、國防需求：數(shù)字化戰(zhàn)場移動指揮（3）、商業(yè)應(yīng)用：來越多的手機都會支持無線網(wǎng)，商場只要在適當(dāng)?shù)攸c安裝AP，顧客進(jìn)入商場網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域后用手持無線設(shè)備便可自動連通商場網(wǎng)頁瀏覽商場信息，超市更可在購物車上安裝PSA(個人購物助理)方便顧客購物13、應(yīng)用前景： （1）移動辦公：交警查詢違章車輛記錄并進(jìn)行處罰，巡警核對網(wǎng)上追逃信息，公司老板隨時批閱文件，警力定位與合理調(diào)度。 （2）移動電子商務(wù)：手機支付，手機測量，手機門票 （3）移動休閑與娛樂：移動手機電視，移動圖書館，移動在線游戲 （4）軍事應(yīng)用：數(shù)字士兵，移動戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同攻擊系統(tǒng) （5）其他應(yīng)用：搶險救災(zāi)，野外探險，位置查詢自組網(wǎng)技術(shù)通信發(fā)展趨勢：無線/移動、IP移動互聯(lián)網(wǎng)的組成方式：移動終端式、移動路由式自組網(wǎng)的基本概念：1）一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端組成的一個多跳的、臨時性 自創(chuàng)建（Self-Creating)、自組織(Self-Organizing)、自管理（Self-Administering)系統(tǒng)。2）不依賴預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施而臨時組建。3）移動終端具有路由功能，可以通過無線連接構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)??？瑟毩⒐ぷ?，也可與Internet或蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)連接。自組網(wǎng)的特點：不需要基礎(chǔ)設(shè)施的支持（Infrastructure） 自組織性和自管理性（Self-organizing and Self-managing） 移動性（Mobility）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化自組網(wǎng)的局限性：無法保證始終提供可靠的網(wǎng)絡(luò)連通性 自組網(wǎng)技術(shù)目前尚處在研究階段 ，最終能否為用戶接受而應(yīng)用到通訊市場還不太明朗 自組網(wǎng)的擴展性還有待于進(jìn)一步探討 由于數(shù)據(jù)的多跳轉(zhuǎn)發(fā)而帶來傳輸延遲還很大 網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量（Qos）還很難保障 存在安全感隱患14、 所謂iBeacon技術(shù)指的是透過使用低功耗藍(lán)牙技術(shù)（Bluetooth Low Energy，也就是Bluetooth 4.0或者Bluetooth Smart），iBeacon基站便可以自動創(chuàng)建一個信號區(qū)域，當(dāng)裝置進(jìn)入該區(qū)域時，相應(yīng)的app程序便會提示用戶是否需要接入這個信號網(wǎng)絡(luò)。透過能夠放置在任何物體中的小型無線傳感器和低功耗藍(lán)牙技術(shù)，用戶便能使用智能型裝置來傳輸數(shù)據(jù)。（蘋果）15、 藍(lán)牙的三個主要應(yīng)用領(lǐng)域： （1）數(shù)據(jù)與語音存取點(access points)：實時語音與數(shù)據(jù)傳輸 （2）纜線(Cable)替代10m：消除任何通訊裝置間的纜線連接 （3）隨意網(wǎng)(Ad hoc networking)：具有藍(lán)牙無線電(radio)的裝置；只要在另一個藍(lán)牙裝置進(jìn)入通訊范圍內(nèi)就可迅速連結(jié)成網(wǎng)微網(wǎng)，piconet。16、 在牙中，形成網(wǎng)的基本單位是微網(wǎng)（Piconet），一個微網(wǎng)內(nèi)的裝置目最多為八個，其中包含至少一個主裝置（Master device），以及一至七個的從裝置（Slave device）。在一個微網(wǎng)中，基本的網(wǎng)架構(gòu)是星，其形態(tài)是各個從裝置都會和一個主裝置接。幾個微網(wǎng)間有共享的裝置，則由這些微網(wǎng)形成的網(wǎng)稱為分散網(wǎng)（Scatter net）藍(lán)牙裝置使用分時雙工(TDD)*作傳輸。piconet是主從式使用TDD方式交互傳輸。主裝置是使用偶數(shù)時槽做傳輸，而從裝置是使用奇數(shù)時槽做傳輸。微網(wǎng)新增從屬(slaves)時的七個暫時的(Interim)子狀態(tài)1.詢問(Inquiry)主裝置發(fā)出詢問，找尋范圍內(nèi)裝置的身份2.詢問掃瞄(Inquiry scan) 裝置傾聽詢問3.詢問響應(yīng)(Inquiry response) 發(fā)出詢問的裝置收到詢問響應(yīng)4.傳呼(Page)主裝置發(fā)出傳呼(page)(由主裝置啟動)5.傳呼掃瞄(Page scan) 裝置傾聽是否有屬自己DAC device access code的傳呼(page)6.主裝置響應(yīng)(Master response)主裝置的裝置收到一個由從屬裝置發(fā)出的傳呼回應(yīng)(從屬裝置響應(yīng))7.從屬裝置響應(yīng)(Slave response) 從屬裝置響應(yīng)來自于主機的傳呼(Page)聯(lián)機后從裝置有四種模式可以選擇：主動模式：主裝置和從裝置傳遞資的一般模式，在這個模式下，主裝置要定期地傳送同步訊息維持與其他從裝置的同步。監(jiān)聽模式：從裝置只有在某些特定的時槽時才醒監(jiān)聽主裝置的訊號，但仍然保有和主裝置同樣的跳頻序。保持模式：從裝置進(jìn)入保持模式以后將支持異步無定向的傳輸，但仍可加入其他微網(wǎng)，進(jìn)上述與主裝置線的傳輸。休眠模式：從裝置與任何微網(wǎng)內(nèi)的傳輸，但仍是微網(wǎng)的一員，而且與微網(wǎng)仍保持同步。牙的無線電層（Bluetooth radio layer）使用免執(zhí)照的ISM 頻帶。使用的頻范圍為2.400至2.4825GHz，并且將這段范圍分成79個，每個帶寬為1MHz 的頻道。采納FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)，將時間切成一段一段的時槽；每換一時槽即換一頻道。每一個時槽的長度為625s 其跳頻速率為1600(=1000000微秒/625微秒) hops/sec。牙調(diào)變方式采用高斯頻移鍵控（Gaussian Frequency Shift Keying, GFSK）調(diào)變。藍(lán)牙中跳頻目的：提供了抵抗干擾與多重路徑效應(yīng)*提供給在不同微網(wǎng)內(nèi)裝置co-located的多重存取形式17、牙中使用二種錯誤檢查機制，分別是比1/3 的錯誤校正碼（1/3 Rate forward error correction）、比2/3 的錯誤校正碼（2/3 Rate forward error correction），并且以自動重送請求（Automatic Repeat reQuest, ARQ）確保資能在發(fā)生錯誤時能夠再次被傳輸。比1/3 的錯誤校正碼是將同樣的資傳送三份，再用多投票（Majority voting）的方法決定每個位正確的值。比2/3 的錯誤校正碼是用漢明碼（Hamming code）的概，可以校正單一的位錯誤，或是檢查出個位錯誤的情形。18、自動重送請求 (ARQ) 方案：錯誤偵測(Error detection) 目的地偵測到錯誤CRC、丟棄有錯的封包。正回復(fù)(Positive acknowledgment) 當(dāng)目的地成功收到無誤的封包時，回傳一個正回復(fù)。時間到(timeout)后重傳在一個預(yù)先決定的時間內(nèi)(timeout)沒有收到回復(fù)，則來源端(source)重傳封包。負(fù)回復(fù)(Negative acknowledgment)與重傳對于一個被偵測出有錯誤的封包，目的地回傳一個負(fù)回復(fù)要求來源端重傳此封包。6章普適計算+泛在網(wǎng)集中計算分布式計算移動計算(無線通信技術(shù)推動)普適計算普適計算: 無所不在的、隨時隨地可以展開計算或數(shù)據(jù)處理的一種方式普適計算最重要的兩個性質(zhì)：（1.Availability （隨處可用性） 無論用戶何時在何處，處于何種環(huán)境，總有一致的分布計算平臺可供使用（2.Invisibility（不可見性） 計算過程已經(jīng)隱藏在各種各樣的信息設(shè)備中，車載、便攜、嵌入式、甚至是可穿戴計算機中需要指出的是不可見性包含可見性泛在網(wǎng)基本特征：無所不在，無所不包，無所不能，4A化的通信模式（Anytime，Anywhere，Anyone，Anything）泛在網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層泛在網(wǎng)的發(fā)展趨勢：協(xié)同化、泛在化泛在網(wǎng)發(fā)展的兩個階段：泛在物聯(lián)階段、泛在協(xié)同階段7章 ZigBeeZigBee是一種短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)，具有低成本、低耗電、雙向傳輸、高可靠度及感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)功能等特性，容易整合個人無線數(shù)字環(huán)境并應(yīng)用于多樣的產(chǎn)品，其監(jiān)控角色高于通訊功能，朝著開放的方向發(fā)展制訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。ZigBee技術(shù)主要是由IEEE 802.15.4小組與ZigBee Alliance兩個組織，分別制訂硬件與軟件標(biāo)準(zhǔn)。2006年，ZigBee Alliance催生ZigBee 2006(V1.1)規(guī)范。2007年01月11日，TI宣布其Z-Stack已通過認(rèn)證，成為業(yè)界第一套符合 ZigBee 2006 標(biāo)準(zhǔn)的兼容平臺。ZigBee開放活動(Open House)將移師北京。IEEE 802.15.4小組主導(dǎo)實體(PHY)層、媒體訪問控制(MAC)層、數(shù)據(jù)鏈結(jié)層，以及傳輸過程中的數(shù)據(jù)加密機制等發(fā)展。ZigBee Alliance主導(dǎo)軟件標(biāo)準(zhǔn)，并共同針對ZigBee Protocol Stack的發(fā)展進(jìn)行研議，未來還能依系統(tǒng)客戶的需求，為不同應(yīng)用修正其所需之應(yīng)用界面。ZigBee芯片架構(gòu)主要是由PHY Layer負(fù)責(zé)接收處理射頻訊號， MAC Layer負(fù)責(zé)處理封包。DSSS直序展頻技術(shù)，頻段有三，共27頻道：ZigBee傳輸速率介于20kbps250kbps之間，并隨著傳輸距離的延長而減慢。ZigBee媒體訪問控制層支持全功能(Full Function Device, FFD)及精簡功能(Reduced Function Device, RFD)兩類的裝置。FFD可支持任何網(wǎng)絡(luò)拓樸架構(gòu)，可擔(dān)任網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者(PAN coordinator)，并可與所有其他裝置通信。RFD只存在于星型拓樸中，只能與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者通話，且不能成為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者，其好處是易于實現(xiàn) 。兩種傳輸模式同步模式(Beacon Mode)-特別的規(guī)格。異步模式(Non-Beacon Mode)-直接使用類似于IEEE 802.11之載頻偵測 (Carruer Sense Multiple Access-Collision Avoidance, CSMA-CA)的協(xié)議，避免傳輸碰撞。所謂CSMA/CA是在傳輸之前，會先檢查信道是否有數(shù)據(jù)傳輸，若信道無數(shù)據(jù)傳輸，則開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸動作，若是產(chǎn)生碰撞，則稍后重新再傳。ZigBee 技術(shù)實際應(yīng)用：芝加哥消防署-商業(yè)建筑感應(yīng)定位系統(tǒng)、意大利電信- Z-SIM、Philips-ZigBee燈光系統(tǒng)EQUOS、ZigBee系統(tǒng)級芯片集成到手機、家庭自動化、工業(yè)工廠監(jiān)控 、動物監(jiān)控RFID、商業(yè)燈光控制、ZigBee房間能源管理、ZigBee高級讀表平臺、DSSS為目前展頻系統(tǒng)最常用的技術(shù)，主要是因為容易使用及較高的速度，擁有的處理增益可以讓通訊系統(tǒng)抑制干擾信號和相鄰信道的信號，如此一來，降低了通訊系統(tǒng)對信道濾波器的需求，降低了實現(xiàn)成本。DSSS讓傳送及接收者都使用22MHz的帶寬，此帶寬讓設(shè)備得以支持比跳頻技術(shù)(Frequency-Hopping Spread Spectrum, FHSS)較高的11Mbps速度。DSSS技術(shù)為了克服多路徑(Multipath)現(xiàn)象所造成的訊號延遲擴散(Delay Spread)，將數(shù)據(jù)信號以較高速度的Bit順序作傳送，稱為碎碼(Chipping Code)或處理增益(Processing Gain)。ZigBee地址分配skip公式：ZigBee網(wǎng)絡(luò)層概述如下：8章 無線隨意網(wǎng)絡(luò)廣播問題廣播(Broadcast)的目的是要將一訊息告知網(wǎng)絡(luò)所有的節(jié)點。廣播對無線隨意網(wǎng)絡(luò)(MANET)造成的嚴(yán)重問題有：冗余傳輸、封包碰撞*和媒介競爭等。廣播一封包不需使用：隨機后退機制、RTS/CTS交換機制與碰撞檢查-容