物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用-第3章物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用第3章物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)2023/1/142023年1月14日3.1無線通信與網(wǎng)絡(luò)概述3.1.1無線通信技術(shù)3.1.2無線通信網(wǎng)絡(luò)3.1.3無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展3.2無線個域網(wǎng)3.2.1IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)3.2.2ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3.2.3ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3.2.4藍(lán)牙技術(shù)3.2.5超寬帶技術(shù)3.3無線局域網(wǎng)3.3.1IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)系列3.3.2IEEE802.11WLAN組成結(jié)構(gòu)3.3.3IEEE802.11幀結(jié)構(gòu)3.3.4IEEE802.11MAC協(xié)議3.3.5AdHoc網(wǎng)絡(luò)3.3.6無線局域網(wǎng)的構(gòu)建3.4無線城域網(wǎng)3.4.1無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列3.4.2IEEE802.16協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3.4.3WiMAX網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建3.5無線廣域網(wǎng)目錄3.1無線通信與網(wǎng)絡(luò)概述

2023年1月14日通信是現(xiàn)代信息社會中包括能源、交通、通信在內(nèi)的三大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之一，是現(xiàn)代信息社會運行機(jī)體的神經(jīng)系統(tǒng)。在通信領(lǐng)域，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的是無線通信及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其中寬帶衛(wèi)星通信、蜂窩式無線網(wǎng)絡(luò)、移動IP、WLAN（WiFi）、ZigBee、UWB、藍(lán)牙、WiMAX等都是21世紀(jì)熱門的無線通信技術(shù)應(yīng)用。無線通信技術(shù)給人們帶來的影響是無可爭議的，它作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一，必將更加深入到人們生活和工作的各個方面。3.1.1無線通信技術(shù)

2023年1月14日無線通信(Wirelesscommunication)是利用電磁波信號在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式。無線通信技術(shù)在現(xiàn)代社會是十分流行和重要的，它已經(jīng)成為人們生活和工作的必須，社會發(fā)展的重要工具。數(shù)字通信作為當(dāng)前主流通信傳輸方式，推動了數(shù)字化社會的形成，使人們進(jìn)入信息化社會。現(xiàn)代無線通信基本上是分區(qū)通信或蜂窩通信，它的實現(xiàn)基于數(shù)字化、移動性和個人通信、分區(qū)制和頻率復(fù)用、點對多點通信等基本技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)中，根據(jù)不同的需求要選用不同的無線通信技術(shù)。2023年1月14日1.數(shù)字化技術(shù)通信數(shù)字化現(xiàn)已居于絕對的優(yōu)勢地位。數(shù)字化技術(shù)指的是運用0和1兩位數(shù)字編碼，通過電子計算機(jī)、光纜、通信衛(wèi)星等設(shè)備，來表達(dá)、傳輸和處理所有信息的技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)是信息技術(shù)的核心，信息的載體有多種，如字符、聲音、語言和圖像等。這些信息載體存在著共同的問題：一是信息量小，二是難以交換、交流。顯然，數(shù)字化帶來的問題是信號的模數(shù)變換、信源編碼、數(shù)字調(diào)制、信道編碼、低電壓低功率集成電路等研究與開發(fā)。因此，數(shù)字化技術(shù)一般包括數(shù)字編碼、數(shù)字壓縮、數(shù)字傳輸、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)等技術(shù)。一、無線通信中的關(guān)鍵技術(shù)點2023年1月14日2.移動性和個人化現(xiàn)代無線通信的重要成果之一是通信的移動性。早在19世紀(jì)末期，赫茲發(fā)明無線電后，馬可尼演示海上航行船舶間的通信，這可以說是開創(chuàng)了無線移動通信先河。進(jìn)入20世紀(jì)20年代，有些國家的海軍艦船和陸地公安部門開始正式使用移動無線電調(diào)度系統(tǒng)。在第二次世界大戰(zhàn)中，有些國家軍隊中的通信部隊利用數(shù)字編碼的話音通信實現(xiàn)了保密通信，這包括了話音編碼和脈碼調(diào)制（PCM）技術(shù)。事實上，1946年開始建立了第一批商用移動電話系統(tǒng)，但需由話務(wù)員負(fù)責(zé)接通。其后不久，蜂窩網(wǎng)方式發(fā)明問世，一個適當(dāng)大的地區(qū)設(shè)置多個半徑約1km的蜂窩小區(qū)，互相緊密鄰近排列，其中心基站可使用較低的射頻發(fā)射功率，每隔幾個蜂窩就可使用相同的頻率，節(jié)約了無線電頻譜資源的利用。2023年1月14日3.分區(qū)制、越區(qū)切換和頻率復(fù)用技術(shù)通信系統(tǒng)的容量問題是移動通信所要解決的基本問題，即大量用戶與有限頻帶之間的矛盾。由于分配給移動通信的帶寬有限，提供的信道滿足不了用戶的需要，必須用空間的分區(qū)制來加以補(bǔ)償，也就是將通信空間劃分成許多通信小區(qū)，常用六邊形表示，形象地稱為蜂窩。這種移動通信稱作蜂窩移動通信，是移動通信的主流。頻率復(fù)用也稱頻率再用，就是重復(fù)使用頻率，在GSM網(wǎng)絡(luò)中頻率復(fù)用就是使同一頻率覆蓋不同的區(qū)域（一個基站或該基站的一部分(扇形天線)所覆蓋的區(qū)域），這些使用同一頻率的區(qū)域彼此需要相隔一定的距離（稱為同頻復(fù)用距離），以滿足將同頻干擾抑制到允許的指標(biāo)之內(nèi)。2023年1月14日4.

點對點通信技術(shù)及廣播通信技術(shù)點對點通信實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)任意兩個用戶之間的信息交換。電臺收到帶有點對點通信標(biāo)識信息的數(shù)據(jù)后，比較系統(tǒng)號和地址碼，系統(tǒng)號和地址碼都與本地相符時，將數(shù)據(jù)傳送到用戶終端，否則將數(shù)據(jù)丟棄，不傳送到用戶終端。點對點通信時，只有1個用戶可收到信息。點對點連接是兩個系統(tǒng)或進(jìn)程之間的專用通信鏈路，可想象成是直接連接兩個系統(tǒng)的一條線路。兩個系統(tǒng)獨占此線路進(jìn)行通信。點對點通信的對立面是廣播，在廣播通信中一個系統(tǒng)可以向多個系統(tǒng)傳輸。二、無線通信終端基本結(jié)構(gòu)三、無線通信系統(tǒng)框架現(xiàn)代通信技術(shù)的一個重要標(biāo)志是網(wǎng)絡(luò)化。有線與無線通信系統(tǒng)的結(jié)合構(gòu)成了現(xiàn)代通信網(wǎng)。目前，在各類通信網(wǎng)絡(luò)中最具增長潛力的是無線通信網(wǎng)。

1.現(xiàn)代無線通信網(wǎng)絡(luò)概念

無線通信網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)示意圖3.1.2無線通信網(wǎng)絡(luò)2.無線通信網(wǎng)絡(luò)模型

2023年1月14日（1）移動自組織網(wǎng)絡(luò)移動自組織網(wǎng)絡(luò)是對等網(wǎng)絡(luò)，它通常包含成千上萬個可以完全移動的通信節(jié)點，每個節(jié)點可視為一種個人信息設(shè)備（如配備有無線收發(fā)機(jī)的個人數(shù)字助理），能覆蓋幾百米的范圍。其目的是形成并維持一個有聯(lián)系關(guān)系的多跳網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)能在節(jié)點之間傳輸多媒體業(yè)務(wù)。在移動自組織網(wǎng)絡(luò)中，為了使服務(wù)質(zhì)量最優(yōu)，需要做好網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)、路由尋址算法和移動性管理等工作。也就是說，當(dāng)節(jié)點在高速移動情形下，網(wǎng)絡(luò)仍能提供好的吞吐／時延特性。2023年1月14日（2）蜂窩網(wǎng)絡(luò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)是由靜止節(jié)點和移動節(jié)點組成的較大網(wǎng)絡(luò)。位于通信子網(wǎng)中的靜止節(jié)點（基站）和構(gòu)成固定基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)的有線中樞網(wǎng)絡(luò)相連。移動節(jié)點的數(shù)量大大超過靜止節(jié)點，每個基站中有成百上千個移動節(jié)點，這些移動節(jié)點通常分布得很分散。每個基站都覆蓋一個很大的區(qū)域，且區(qū)域之間很少重疊。只有當(dāng)移動節(jié)點移動并發(fā)生越區(qū)切換時，才會出現(xiàn)區(qū)域間的重疊覆蓋情況（每個移動節(jié)點可能移動到遠(yuǎn)離基站的位置）。這種蜂窩網(wǎng)絡(luò)的主要目標(biāo)就是提供高服務(wù)質(zhì)量和高帶寬效率。2023年1月14日（3）短距離無線通信網(wǎng)短距離無線通信（ShortRangeWireless，SRW）是指可以在室內(nèi)、辦公室或封閉的公共場提供近距離通信的技術(shù)。一般，SRW可以在100m以內(nèi)實現(xiàn)傳輸速度為10～100Mb/s的低功率近距離通信。SRW可分為兩種：一種是傳輸范圍在10m內(nèi)，低成本、低功耗的短距離無線連接（Connectivity）的無線個人局域網(wǎng)（WPAN）；另一種是以更快傳輸速度和更大覆蓋范圍為目標(biāo)的無線局域網(wǎng)（WLAN）。通過SRW技術(shù)、手機(jī)、Headset、PDA、Notebook、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、健身器材管理設(shè)備等在沒有電纜連接的情況下可以實現(xiàn)無線通信或操作，而且用戶可以通過SRW直接接入建筑物內(nèi)的局域網(wǎng)（LAN）及語音及數(shù)字信息網(wǎng)絡(luò)。2023年1月14日3．無線通信網(wǎng)的分類對無線通信網(wǎng)可以有多種不同的分類方式。從通信距離方面，通常將無線通信網(wǎng)按照通信距離劃分為無線個域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)和無線廣域網(wǎng)，如圖。蜂窩移動通信屬于無線廣域網(wǎng)（WWAN），IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列涵蓋了WPAN、WLAN、WMAN和WWAN幾個方面。

4．短距離無線通信技術(shù)比較3.1.3無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展

2023年1月14日在數(shù)字無線通信時代，電子電路技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展推動著通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展。目前，較受關(guān)注的是第三代、第四代蜂窩移動通信系統(tǒng)(3G、4G)、IEEE802系列；發(fā)展趨勢是移動寬帶化、綜合化、多樣化、個人化和IP化。2023年1月14日1．移動寬帶化蜂窩移動通信系統(tǒng)的發(fā)展體現(xiàn)了無線通信發(fā)展史，從第一代模擬移動通信系統(tǒng)，到第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)，再到第三代以及基于全I(xiàn)P的后三代或四代移動通信系統(tǒng)。移動寬帶化是未來通信發(fā)展的一個必然趨勢，窄帶的、低速的網(wǎng)絡(luò)會逐漸被寬帶網(wǎng)絡(luò)所取代。2G（GSM）：9.6Kbps2.5G（GPRS）：56Kbps3G（WCDMA）：7.2Mbps4G（FDD-LTE）：100Mbps2023年1月14日2．核心網(wǎng)絡(luò)綜合化，接入網(wǎng)絡(luò)多樣化網(wǎng)絡(luò)的多樣化、寬帶化，以及帶寬的移動化，將使在同一核心網(wǎng)絡(luò)上綜合傳送多種業(yè)務(wù)信息成為可能。網(wǎng)絡(luò)的綜合化將進(jìn)一步推動傳統(tǒng)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)與計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合。網(wǎng)絡(luò)覆蓋的無縫化，將使用戶在任何時間、任何地點都能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入；而且數(shù)據(jù)速率越來越高，頻譜帶寬越來越寬，頻段越來越高。所謂“三網(wǎng)融合”即指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的相互滲透、互相兼容、并逐步整合成為統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)?！叭W(wǎng)融合”的目的是為了加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通和資源共享，避免低水平重復(fù)建設(shè)，形成適應(yīng)性廣、容易維護(hù)、費用低的高速寬帶多媒體基礎(chǔ)平臺。在概念上從不同角度和層次上分析三網(wǎng)融合，可以涉及到技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、行業(yè)融合、終端融合及網(wǎng)絡(luò)融合等諸多方面。目前主要是在應(yīng)用層次上互相使用統(tǒng)一的TCP/IP通信協(xié)議。TCP/IP協(xié)議的普遍采用，將使得各種以IP為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)能在不同的網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)互聯(lián)互通。2023年1月14日3．個人化和IP化信息個人化是21世紀(jì)初信息領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的主要方向之一，而移動IP正是實現(xiàn)未來信息個人化的重要技術(shù)手段。在手機(jī)等智能終端上實現(xiàn)各種IP應(yīng)用以及移動IP技術(shù)正逐步成為人們關(guān)注的焦點之一。終端智能化越來越高，移動智能網(wǎng)技術(shù)與IP技術(shù)的組合將進(jìn)一步推動全球個人通信的迅速發(fā)展。移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一場深刻的變革，隨著網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量主導(dǎo)地位的形成，現(xiàn)有電路交換網(wǎng)絡(luò)已逐漸被IP網(wǎng)絡(luò)替代，IP技術(shù)將成為未來網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)，TCP/IP協(xié)議將成為信息網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)通信協(xié)議。隨著移動通信通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）的普及應(yīng)用，用戶將在端到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入方式。以IP為基礎(chǔ)組網(wǎng)，開始了基于IP核心骨干網(wǎng)的應(yīng)用實踐。3.2無線個域網(wǎng)

2023年1月14日無線個域網(wǎng)（WPAN）是基于計算機(jī)通信的專用網(wǎng)，它可以在10m距離范圍內(nèi)實現(xiàn)計算機(jī)、周邊設(shè)備、手機(jī)、信息家電產(chǎn)品等設(shè)備的無線通信與操作。WPAN技術(shù)是隨著便攜式計算機(jī)、PDA等個人便攜式電子設(shè)備的發(fā)展和有關(guān)需求應(yīng)運而生的。為了制訂在個人領(lǐng)域（PersonalOperatingSpace，POS）以低功耗并以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)無線接入的標(biāo)準(zhǔn)，1998年成立了WPANSG(StudyGroup)，并于1999年成立了IEEE802.15WG，致力于WPAN網(wǎng)絡(luò)的物理層（PHY）和介質(zhì)訪問控制層（MAC）的標(biāo)準(zhǔn)化工作，目標(biāo)是為在個人操作空間內(nèi)相互通信的無線通信設(shè)備提供通信標(biāo)準(zhǔn)。用于無線個域網(wǎng)的通信技術(shù)很多，如ZigBee、藍(lán)牙、UWB、紅外(IrDA)、HomeRF、射頻識別等。目前，為滿足低功耗、低成本的傳感網(wǎng)要求而專門開發(fā)的低速率WPAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4成為物聯(lián)網(wǎng)的重要通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一。3.2.1IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)

2023年1月14日該任務(wù)組于2000年12月成立，ZigBee聯(lián)盟（ZigBeeAlliance）于2001年8月成立，2002年由英國Invensys公司、美國Motorola公司、日本Mitsubishi公司和荷蘭Philips公司等廠商聯(lián)合推出了低成本、低功耗的ZigBee技術(shù)。ZigBee是一種新興的近距離、低速率、低功耗的雙向無線通信技術(shù)，也是ZigBee聯(lián)盟所主導(dǎo)的傳感網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.15.4是IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會TG4任務(wù)組發(fā)布的一項標(biāo)準(zhǔn)。一個簡單的例子：當(dāng)一隊傘兵空降后，每人持有一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊終端，降落到地面后，只要他們彼此間在網(wǎng)絡(luò)模塊的通信范圍內(nèi)，通過彼此自動尋找，很快就可以形成一個互聯(lián)互通的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。而且，由于人員的移動，彼此間的聯(lián)絡(luò)還會發(fā)生變化。因而，模塊還可以通過重新尋找通信對象，確定彼此間的聯(lián)絡(luò)，對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行刷新。這就是自組織網(wǎng)一、網(wǎng)絡(luò)特點1、采用自組織網(wǎng)通信方式2023年1月14日2、支持簡單器件由于802.15.4標(biāo)準(zhǔn)具有低速率、低功耗和短距離傳輸?shù)忍攸c，使得非常適宜支持簡單器件。在802.15.4標(biāo)準(zhǔn)中定義了14個物理層基本參數(shù)和35個介質(zhì)接入控制層基本參數(shù)，總共為49個。這使它非常適用于存儲能力和計算能力有限的簡單器件。在802.15.4中定義了兩種器件：全功能器件（FFD）和簡化功能器件（RFD）。對全功能器件，要求它支持所有的49個基本參數(shù)。而對簡化功能器件，在最小配置時只要求它支持38個基本參數(shù)。

FFD設(shè)備之間以及FFD設(shè)備與RFD設(shè)備之間都可以通信。RFD設(shè)備之間不能直接通信，只能與FFD設(shè)備通信，或者通過一個FFD設(shè)備向外轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。這個與RFD相關(guān)聯(lián)的FFD設(shè)備稱為該RFD的協(xié)調(diào)器（coordinator）。RFD設(shè)備主要用于簡單的控制應(yīng)用，如燈的開關(guān)、被動式紅外線傳感器等，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較少，對傳輸資源和通信資源占用不多，這樣RFD設(shè)備可以采用非常廉價的實現(xiàn)方案。IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)中，有一個稱為PAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器（PANcoordinator）的FFD設(shè)備，是LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)中的主控制器。PAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器（以后簡稱網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器）除了直接參與應(yīng)用以外，還要完成成員身份管理、鏈路狀態(tài)信息管理以及分組轉(zhuǎn)發(fā)等任務(wù)。物理層（MHz）頻帶(MHz)信道數(shù)碼元速率(kchip/s)調(diào)制方式比特速率(kb/s)符號速率(ksymbol/s)868/915868-868.61300BPSK2020902-92810600BPSK404024002400-2483.5162000O-QPSK25062.5二.通信性能2023年1月14日三.ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ZigBee技術(shù)具有強(qiáng)大的組網(wǎng)能力，通過無線通信組成星形、網(wǎng)狀(Mesh)網(wǎng)和混合網(wǎng)，如圖所示，可以根據(jù)實際項目需要來選擇合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.2.2ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)

2023年1月14日建立在IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)之上的ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)如圖所示，由高層應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用匯聚層、網(wǎng)絡(luò)層、IEEE802.15.4協(xié)議組成。ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)ZigBee協(xié)議棧是基于標(biāo)準(zhǔn)的開放式系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）七層模型，但是僅定義了那些相關(guān)實現(xiàn)預(yù)期市場空間功能的層。IEEE802.15.4-2003標(biāo)準(zhǔn)定義了兩個較低層：物理層（PHY）和媒體訪問控制子層（MAC）ZigBee聯(lián)盟在此基礎(chǔ)上建立了網(wǎng)絡(luò)層（NWK）和應(yīng)用層構(gòu)架。應(yīng)用層構(gòu)架由應(yīng)用支持子層（APS）、ZigBee設(shè)備對象（ZDO）和制造商定義的應(yīng)用對象組成。一.IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

2023年1月14日IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議結(jié)構(gòu)ZigBee協(xié)議棧內(nèi)部結(jié)構(gòu)2023年1月14日二.物理層(PHY)的主要功能IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)所定義的物理層具有的功能有：（1）激活和休眠射頻收發(fā)器；（2）信道能量檢測（energydetect）；（3）檢測接收數(shù)據(jù)包的鏈路質(zhì)量指示（linkqualityindication,LQI）；（4）空閑信道評估（clearchannelassessment,CCA）；（5）收發(fā)數(shù)據(jù)。2023年1月14日三.介質(zhì)訪問控制層的主要功能（1）協(xié)調(diào)器產(chǎn)生并發(fā)送信標(biāo)幀，普通設(shè)備根據(jù)協(xié)調(diào)器的信標(biāo)幀與協(xié)議器同步；（2）支持PAN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)（association）和取消關(guān)聯(lián)（disassociation）操作；（3）

支持無線信道通信安全；（4）使用CSMA-CA機(jī)制訪問信道；（5）支持時槽保障（guaranteedtimeslot,GTS）機(jī)制；（6）支持不同設(shè)備的MAC層間可靠傳輸。2023年1月14日四.網(wǎng)絡(luò)層主要功能網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接，它獨立處理傳入數(shù)據(jù)請求、關(guān)聯(lián)、解除關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)，包含尋址、路由和安全等。網(wǎng)絡(luò)層包括邏輯鏈路控制子層，邏輯鏈路控制子層是基于IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)。（1）加入和離開一個網(wǎng)絡(luò)（2）為幀運用安全功能（3）為到預(yù)定目的地的幀尋找路由（4）發(fā)現(xiàn)和維護(hù)設(shè)備之間的路由（5）發(fā)現(xiàn)鄰居（6）存儲相關(guān)的鄰居信息2023年1月14日五.應(yīng)用層主要功能在ZigBee協(xié)議中應(yīng)用層包括應(yīng)用匯聚層、ZigBee設(shè)備配置和用戶應(yīng)用程序。應(yīng)用層提供高級協(xié)議管理功能，用戶應(yīng)用程序由各制造商自己來規(guī)定，它使用應(yīng)用層協(xié)議來管理協(xié)議棧。無線傳感網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的末梢網(wǎng)絡(luò)，需要低功耗短距離的無線通信技術(shù)。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)是針對低速無線個人域網(wǎng)絡(luò)的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，低功耗、低成本是其主要目標(biāo)，它為個人或者家庭范圍內(nèi)不同設(shè)備之間低速聯(lián)網(wǎng)提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

六.IEEE802.15.4幀結(jié)構(gòu)前導(dǎo)碼起始分隔符物理頭端物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元(PSDU)6字節(jié)0-127字節(jié)1.物理幀格式前導(dǎo)碼（4字節(jié)）：用于符號同步。起始分隔符（1字節(jié)）：用于幀同步。物理頭端（1字節(jié)）：指定了物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元的長度。物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元（<=127字節(jié)）：用于負(fù)載數(shù)據(jù)。2.MAC幀格式MAC層幀結(jié)構(gòu)目標(biāo)：用最低復(fù)雜度實現(xiàn)多噪聲無線信道環(huán)境下的可靠數(shù)據(jù)傳輸幀組成地址格式：16位短地址和64位擴(kuò)展地址幀控制字段的內(nèi)容指示地址類型幀的類型：信標(biāo)幀，數(shù)據(jù)幀，確認(rèn)幀，MAC命令幀MAC幀格式---信標(biāo)幀格式超幀字段：持續(xù)時間；活躍部分持續(xù)時間；競爭訪問時斷持續(xù)時間GTS分配釋放信息：將無競爭時斷劃分為若干個GTS，并把每個GTS具體分配給某個設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)目標(biāo)地址：列出了與協(xié)調(diào)者保存的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的設(shè)備地址信標(biāo)幀負(fù)載數(shù)據(jù)：為上層協(xié)議提供數(shù)據(jù)傳輸接口MAC幀格式---數(shù)據(jù)幀格式傳輸上層發(fā)送到MAC子層的數(shù)據(jù)MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)負(fù)載傳送至MAC子層MAC幀：MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元+MHR頭信息+MFR尾信息MAC幀格式---確認(rèn)幀格式如果設(shè)備收到目的地址為其自身的數(shù)據(jù)幀或MAC命令幀，并且?guī)拇_認(rèn)請求位設(shè)置為1，設(shè)備需要回應(yīng)一個確認(rèn)幀。確認(rèn)幀的序列號應(yīng)該與被確認(rèn)幀的序列號相同，并且負(fù)載長度為0。確認(rèn)幀緊接著被確認(rèn)幀發(fā)送，不需要使用CSMA-CA機(jī)制競爭信道。MAC幀格式---命令幀格式命令幀用于組建PAN，傳輸同步數(shù)據(jù)等。命令幀有9種類型。命令幀的功能：把設(shè)備關(guān)聯(lián)到PAN；與協(xié)調(diào)器交換數(shù)據(jù)；分配GTS。命令幀的具體功能由幀的負(fù)載數(shù)據(jù)表示。3.2.3ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

2023年1月14日基于IEEE802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn)研制開發(fā)的ZigBee技術(shù)，主要用于無線個域網(wǎng)(WPAN)。ZigBee技術(shù)的出現(xiàn)給人們的工作和生活帶來極大的方便和快捷。ZigBee技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括無線數(shù)據(jù)采集、無線工業(yè)控制、消費性電子設(shè)備、汽車自動化、家庭和樓宇自動化、醫(yī)用設(shè)備控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制等場合。2023年1月14日一.ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)是指在一個POS內(nèi)使用相同無線信道并通過IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)相互通信的一組設(shè)備的集合，又名LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)，其實也就是ZigBee網(wǎng)絡(luò)。例如，一個基于ZigBee技術(shù)的IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如圖所示?；赯igBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)二.ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點角色一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)由一個協(xié)調(diào)器節(jié)點、多個路由器和多個終端設(shè)備節(jié)點組成。

1)協(xié)調(diào)器。這個設(shè)備開始一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)。它是網(wǎng)絡(luò)上的第一個設(shè)備。協(xié)調(diào)器首先選擇一個信道和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(PAN

ID)，然后開始這個網(wǎng)絡(luò)。

這個協(xié)調(diào)器也可以輔助建立安全和應(yīng)用等級綁定在網(wǎng)絡(luò)中。

注意:協(xié)調(diào)器的主要角色是建立和配置網(wǎng)絡(luò)。一旦建立完成,這個協(xié)調(diào)器的作用就像路由器節(jié)點(或者甚至可以離開)。這繼續(xù)的網(wǎng)絡(luò)操作不依賴這個協(xié)調(diào)器的存在，這是由于這個網(wǎng)絡(luò)的分布式特性。

2)路由器。執(zhí)行功能如下：i)允許其它設(shè)備加入這個網(wǎng)絡(luò)；ii)跳躍路由；

iii)輔助它的子樹電池供電終端的通信。

通常,路由器全時間處在活動狀態(tài)，因此為主供電。

一個具體的網(wǎng)絡(luò)操作模式,叫做“串樹”(Cluster

Tree)，允許路由器操作周期運行，因此這個情況允許路由器電池供電。

3)終端設(shè)備。一個終端設(shè)備對于維護(hù)這個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有具體的責(zé)任，所以它可以睡眠和喚配看它自己選擇。因此這能作為電池供電節(jié)點。2023年1月14日三.ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點ZigBee這個名字來源于蜂群的通信方式，蜜蜂之間通過跳ZigZag形狀的舞蹈來交換信息，以便共享食物源的方向、位置和距離等信息。與其它無線通信協(xié)議相比，ZigBee無線協(xié)議復(fù)雜性低、對資源要求少，主要有以下幾個特點。1）低功耗：這是ZigBee的一個顯著特點。2）低成本：協(xié)議簡單且所需的存儲空間小，降低了ZigBee的成本，而且ZigBee協(xié)議是免專利費的。3）時延短：ZigBee通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。設(shè)備搜索時延為30ms，休眠激活時延為15ms，活動設(shè)備信道接入時延為15ms。4）傳輸范圍?。涸诓皇褂霉β史糯笃鞯那疤嵯?，ZigBee節(jié)點的有效傳輸范圍一般為10～75m，能覆蓋普通的家庭和辦公場所。5）數(shù)據(jù)傳輸速率低：2.4GHz頻段為250kb/s，915MHz頻段為40kb/s，868MHz頻段只有20kb/s。6）數(shù)據(jù)傳輸可靠。ZigBee廠家DIGI順舟科技廈門四信得瑞紫蜂上海數(shù)傳深圳鼎泰克北京云天創(chuàng)型號XBee模塊SZ05SZ06F8913ZF1022/3DT8836AADRF1601ATZGB-780F1工作頻率(GHz)2.42.42.42.42.42.42.4779~936M可用頻段數(shù)(個)161616161616164無線速率(Kbps)2502502502502501000250250發(fā)射功率(dBm)025252522不詳410接收靈敏度(dBm)-92-108-108-110-102不詳-96-110發(fā)射電流(mA)45<70<7040<130353429接收電流(mA)50<55<552826不詳2519休眠電流(uA)<1055<0.4<15不詳0.5工作電壓(V)2.8~3.455-242.0~3.61.8~3.61.8~3.65~121.8~3.6工作溫度(℃)-40~80-40~85-40~85-45~80-20~70-40~80-40~80-40~80無PA室內(nèi)通信距離(m)30200200100300不詳100100無PA室外通信距離(m)1002K2K5001.2K100400700四、主要ZigBee模塊產(chǎn)品五.802.15.4技術(shù)的應(yīng)用和挑戰(zhàn)產(chǎn)品的方便靈活、易于連接、實用可靠及可繼承延續(xù)是市場的驅(qū)動力。IEEE802.15.4止前正從高端工業(yè)用戶轉(zhuǎn)向消費者和家庭用戶，其市場的動力來將自其低造價、小功耗以及便于使用的特點。將感應(yīng)器和802.15.4WPAN設(shè)備組合，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、處理和分析，就可以決定是否需要或何時需要用戶操作。自動化的遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)的802.15.4智能設(shè)備可實現(xiàn)農(nóng)場經(jīng)營的信息化和軟件化，從而促進(jìn)精作農(nóng)業(yè)。802.15.4技術(shù)產(chǎn)品在環(huán)境監(jiān)測和保護(hù)領(lǐng)域有重要作用。利用該技術(shù)可以對污染源，特別是各工廠廢水，廢氣的排放口進(jìn)行實時監(jiān)測控制，在每個排放口安裝相應(yīng)感應(yīng)器，完成樣本的采集、分析和最終的流量測定。802.15.4將提供一個低成本的用于數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)木W(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上每個監(jiān)測點只需在有限的時間內(nèi)發(fā)送幾個比特的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)流是異步的，并在數(shù)據(jù)等待時間上限制極小，這些因素利于電池使用壽命的延長。挑戰(zhàn)：802.15.4WPAN應(yīng)用的挑戰(zhàn)在于它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于實際應(yīng)用需用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所以一些節(jié)點可使用能量感知來獲取生存所需能源，同時充當(dāng)其他節(jié)點的中繼器，以便轉(zhuǎn)發(fā)信息到最終目的地。網(wǎng)絡(luò)配置也應(yīng)該實現(xiàn)自我配置。2023年1月14日一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等之間進(jìn)行無線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠簡化設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸，使用IEEE802.15協(xié)議。3.2.4藍(lán)牙技術(shù)1998年5月，愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾公司等五家著名廠商，在聯(lián)合開展短程無線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化活動時提出了藍(lán)牙技術(shù)，其宗旨是提供一種短距離、低成本的無線傳輸應(yīng)用技術(shù)。這五家廠商還成立了藍(lán)牙特別興趣組，以使藍(lán)牙技術(shù)能夠成為未來的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。芯片霸主Intel公司負(fù)責(zé)半導(dǎo)體芯片和傳輸軟件的開發(fā)，愛立信負(fù)責(zé)無線射頻和移動電話軟件的開發(fā)，IBM和東芝負(fù)責(zé)筆記本電腦接口規(guī)格的開發(fā)。1999年下半年，著名的業(yè)界巨頭微軟、摩托羅拉、三星、朗訊與藍(lán)牙特別小組的五家公司共同發(fā)起成立了藍(lán)牙技術(shù)推廣組織，從而在全球范圍內(nèi)掀起了一股“藍(lán)牙”熱潮。一.藍(lán)牙技術(shù)起源發(fā)射功率分級1mw（0dB/m），傳輸距離10m；2.5mw（4dB/m），傳輸距離30m；100mw（20dB/m），傳輸距離100m；增益自動調(diào)整。發(fā)射源接近或是遠(yuǎn)離而使藍(lán)牙設(shè)備接收到的電波強(qiáng)度改變時，藍(lán)牙設(shè)備會自動地調(diào)整發(fā)射功率。支持點對點和點對多點的通信方式。在非對稱連接時，主設(shè)備到從設(shè)備的傳輸速率為721kbps，從設(shè)備到主設(shè)備的傳輸速率為57.6kbps；對稱連接時，主從設(shè)備之間的傳輸速率各為432.6kbps。節(jié)能處理。藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了在連接狀態(tài)下有保持模式（HoldMode）、呼吸模式（SniffMode）和休眠模式（ParkMode）3種電源節(jié)能模式，再加上正常的活動模式（ActiveMode），一個使用電源管理的藍(lán)牙設(shè)備可以處于這4種狀態(tài)并進(jìn)行切換，按照電能損耗由高到低的排列順序為：活動模式、呼吸模式、保持模式、休眠模式。藍(lán)牙技術(shù)的出現(xiàn)，為各種移動設(shè)備和外圍設(shè)備之間的低功耗、低成本、短距離的無線連接提供了有效途徑。二.藍(lán)牙技術(shù)特點技術(shù)規(guī)范典型的藍(lán)牙低耗電的藍(lán)牙無線電頻率2.4GHz2.4GHz距離10米10米空中數(shù)據(jù)速率1-3Mb/s1Mb/s應(yīng)用吞吐量0.7-2.1Mb/s0.2Mb/sNodes/Activeslaves7-16,777,184無限安全64/128-bit及用戶自定義的應(yīng)用層128-bitAES及用戶自定義的應(yīng)用層魯棒性自動適應(yīng)快速跳頻，F(xiàn)EC,快速ACK自動適應(yīng)快速跳頻發(fā)送數(shù)據(jù)的總時間100m/s<6m/s政府監(jiān)管全球全球認(rèn)證機(jī)構(gòu)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(BluetoothSIG)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(BluetoothSIG)語音能力有沒有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞稚⒕W(wǎng)Star-bus耗電量1（作為參考）0.01至0.5（視符使用情況）Peakcurrentconsumption<30mA<15mA(最高運行時為15mA)Servicediscovery有有主要用途手機(jī)，游戲機(jī)，耳機(jī)，Stereoaudiostreaming,汽車和PC等手機(jī)，游戲機(jī)，PC，表，體育健身，醫(yī)療保健，汽車，家用電子等

三.藍(lán)牙技術(shù)參數(shù)共同點：藍(lán)牙與802.15.4和藍(lán)牙很相似,二者均用于WPAN。不同點：802.15.4適用于傳感器、玩具和家庭自動控制，同時注重于低速數(shù)據(jù)或短操作時間的控制和通信網(wǎng)絡(luò)；藍(lán)牙則是在ad-hoc(peertopeer)網(wǎng)絡(luò)中擅長便攜式音頻、便攜式屏幕圖表圖象及文件的傳輸。802.15.4設(shè)計特點是能夠合理地優(yōu)化能源的使用。一塊正常電池的使用壽命可以達(dá)到2年以上；藍(lán)牙的能耗與移動電話類似(需定期充電)；四.藍(lán)牙（802.15.1）與ZigBee（802.15.4）的關(guān)系3.2.5超寬帶技術(shù)

2023年1月14日超寬帶（UltraWideBand，UWB）技術(shù)定位于短距離無線通信這一廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的興起，它可以作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)通信技術(shù)之一，實現(xiàn)不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通。UWB(UltraWideband)超寬帶是一種無載波擴(kuò)譜通信技術(shù)，采用時間間隔極短(小于1ns)的脈沖進(jìn)行通信的技術(shù)，也稱做脈沖無線電(ImpulseRadio)、時域(TimeDomain)或無載波(CarrierFree)通信。具體定義為相對帶寬(信號帶寬與中心頻率的比)大于25%的信號或者是帶寬超過1.5GHz的信號。實際上UWB信號是一種持續(xù)時間極短、帶寬很寬的短時脈沖。它的主要形式是超短基帶脈沖，寬度一般在0.1ns～20ns，脈沖間隔為2ns～5000ns，精度可控，頻譜為50MHz～10GHz，頻帶大于100%中心頻率，

UWB（超寬帶）概念在1960年就被提出

1973年，第一個UWB系統(tǒng)的專利被授予從其出現(xiàn)到20世紀(jì)90年代之前，UWB技術(shù)主要用于軍事上的雷達(dá)系統(tǒng)

1993年，R.A.Scholtz在軍事通信會議上發(fā)表"論證IR進(jìn)行調(diào)時/調(diào)位多址技術(shù)"的論文，開辟了將IR（脈沖無線電）作為無線通信載體的新途徑隨著微電子器件的高速發(fā)展，UWB技術(shù)開始應(yīng)用于民用領(lǐng)域，并在國際上掀起了研究和應(yīng)用的熱潮，并被認(rèn)為是下一代無線通信的革命性技術(shù)一.超寬帶技術(shù)的發(fā)展

（1）抗干擾性能強(qiáng)

UWB采用跳時擴(kuò)頻信號，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。接收時將信號能量還原出來，在解擴(kuò)過程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。因此，與IEEE802．11a、IEEE802．11b和藍(lán)牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強(qiáng)的抗干擾性。（2）傳輸速率高

UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit／s到幾百Mbit／s，有望高于藍(lán)牙100倍，也可以高于IEEE802．11a和IEEE802．11b。二.超寬帶技術(shù)特點

（3）帶寬極寬UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達(dá)幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。這在頻率資源日益緊張的今天，開辟了一種新的時域無線電資源。（4）

消耗電能小通常情況下，無線通信系統(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能小。（5）保密性好UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：

一方面是采用跳時擴(kuò)頻，接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù)；

另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機(jī)無法接收。（6）發(fā)送功率非常小

UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小，通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長系統(tǒng)電源工作時間。而且，發(fā)射功率小，其電磁波輻射對人體的影響也會很小，

（7）定位精確沖激脈沖具有很高的定位精確，采用超寬帶無線電通信，很容易將定位與通信合一，而常規(guī)無線電難以做到這一點。超寬帶無線電具有極強(qiáng)的穿透能力，可在室內(nèi)和地下進(jìn)行精確定位，而GPS定位系統(tǒng)只能工作在GPS定位衛(wèi)星的可視范圍之內(nèi)；與GPS提供絕對地理位置不同，超短脈沖定位器可以給出相對位置，其定位精度可達(dá)厘米級，此外，超寬帶無線電定位器更為便宜。（8）

工程簡單造價便宜

在工程實現(xiàn)上，UWB比其它無線技術(shù)要簡單得多，可全數(shù)字化實現(xiàn)。它只需要以一種數(shù)學(xué)方式產(chǎn)生脈沖，并對脈沖產(chǎn)生調(diào)制，而這些電路都可以被集成到一個芯片上，設(shè)備的成本將很低。

UWB藍(lán)牙802.11aHomeRF速率(bps)<=1G＜1M54M1~2M距離(m)＜10

10

10~100

50功率(毫瓦)

<=11~100

1>=<=1應(yīng)用范圍探距離家庭或電腦和電腦、電話

多媒體辦公室Internet網(wǎng)關(guān)及移動設(shè)備三.超寬帶通信與其它近距離通信方式的比較

軍用方面（1）UWB雷達(dá)（2）UWBLPI/D無線內(nèi)通系統(tǒng)(預(yù)警機(jī)、艦船等)（3）戰(zhàn)術(shù)手持和網(wǎng)絡(luò)的PLI/D電臺（4）警戒雷達(dá)（5）UAV/UGV數(shù)據(jù)鏈（6）探測地雷（7）檢測地下埋藏的軍事目標(biāo)或以葉簇偽裝的物體民用方面

（1）地質(zhì)勘探及可穿透障礙物的傳感器(imagingsystem)（2）汽車防沖撞傳感器等(vehicleradarsystem)（3）家電設(shè)備及便攜設(shè)備之間的無線數(shù)據(jù)通信(communicationandmeasurements

system)（4）家庭數(shù)字娛樂中心三.超寬帶通信的應(yīng)用3.2.6無線局域網(wǎng)2023年1月14日無線局域網(wǎng)（WLAN）是指以無線電波、紅外線等無線傳輸介質(zhì)來代替目前有線局域網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)（比如電纜）而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。WLAN覆蓋半徑一般在100m左右，可實現(xiàn)十幾兆至幾十兆的無線接入。在寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)中，常把WLAN稱為“WMAN（無線城域網(wǎng)）的毛細(xì)血管”，用于點對多點無線連接，解決用戶群內(nèi)部信息交流和網(wǎng)際接入，如企業(yè)專用網(wǎng)等。2023年1月14日一.IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)系列IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)系列主要從WLAN的物理層和MAC層兩個層面制訂了系列規(guī)范，物理層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無線傳輸信號等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，如802.11a、802.11b、802.11d、802.11g、802.11h，而介質(zhì)訪問控制子層標(biāo)準(zhǔn)是在物理層上的一些應(yīng)用要求標(biāo)準(zhǔn)，如802.11e、802.11f、802.11i。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了許多子集，包括：1）802.11a：將傳輸頻段放置在5GHz頻率空間；2）802.11b：將傳輸頻段放置在2.4GHz頻率空間；3）802.11d：RegulatoryDomains，定義域管理；4）802.11e：QoS(Qualityofservice)，定義服務(wù)質(zhì)量；5）802.11f：IAPP(Inter-AccessPointProtocol)，接入點內(nèi)部協(xié)議；6）802.11g：在2.4GHz頻率空間取得更高的速率；7）802.11h：5GHz頻率空間的功耗管理；8）802.11i：Security，定義網(wǎng)絡(luò)安全性。二.IEEE802.11WLAN組成結(jié)構(gòu)

2023年1月14日IEEE802.1lWLAN組成結(jié)構(gòu)三.IEEE802.11幀結(jié)構(gòu)

2023年1月14日IEEE802.11定義了3種不同類型的幀：管理幀、控制幀和數(shù)據(jù)幀。管理幀用