Лекции / 10Setiieee802154
.pdfСети малого радиуса действия
IEEE 802.15.4
Лекция 10
Мировая практика использования нелицензируемого частотного спектра
•ISM– Industrial, Scientific, Medical
1.Industrial/Промышленный: 902 – 928 MHz (ширина 26 MHz),
2.Scientific/Научный: 2400 – 2500 MHz (ширина 100 MHz),
3.Medical/Медицинский: 5725 – 5875 MHz (ширина 150 MHz).
•UNII – Unlicensed National Information Infrastructure - набор полос в диапазоне частот 5150 – 5825 MHz:
UNII-1: 5150 – 5250 MHz (доступно 4 частотных канала WiFi) UNII-2: 5250 – 5350 MHz (доступно 4 частотных канала WiFi) UNII-2 Extended: 5470 – 5725 MHz (доступно 11 частотных каналов WiFi)
UNII-3: 5725 – 5825 MHz (доступно 4 частотных канала WiFi)
2
Стек протоколов стандартов беспроводных сетей малого радиуса действия
3
Эталонная модель протоколов
ITU-T G.9959
4
Общий формат кадра
1 байт |
1 байт |
|
Флаг начала
Флаг
преамбула PSDU - PHY Service Data Unit конца кадра
кадра
|
|
|
|
SHR |
MPDU |
EHR |
|
|
|
|
|
PPDU
PPDU - PHY Protocol Data Unit MPDU - MAC Protocol Data Unit SHR - Start Header
EHR - End Header (только для R1)
Типы скоростей:
R1 Data Rate Type 1 (9.6 kbit/s)
R2 Data Rate Type 2 (40 kbit/s)
R3 Data Rate Type 3 (100 kbit/s)
5
Региональное использование профилей
каналов
6
Форматы MPDU для конфигураций
каналов 1, 2, и 3
Основной для каналов 1 и 2:
Основной для канала 3:
7
Мультикаст для каналов 1 и 2:
Мультикаст для канала 3:
MHR – MAC Header
MFR – MAC Footer
MSDU - MAC Service Data Unit
MPDU - MAC Protocol Data Unit
FCS - Frame Check Sequence
8
Фреймы Beam
•Фреймы Beam могут использоваться, чтобы пробудить узлы c батарейным питанием, находящиеся в спящем режиме.
•Фреймы Beam являются частью специального режима «частого прослушивания» (FLiRS) для исполнительных устройств с автономным питанием. Это позволяет им с определенной периодичностью прослушивать эфир для приема сигнала пробуждения.
•Каждый фрейм Beam переносит преамбулу и поле SOF - Start of Frame. SOF располагается на двух или трех байтах, заменяя поле HomeID в общем MPDU. Узел получения может отличить общий MPDU от фрейма Beam в байте MS HomeID.
9
Физический уровень IEEE 802.15.4
Определяет
•способ передачи данных,
•интерфейс организации связи,
•аппаратные особенности,
•параметры, необходимые для построения сети.
Управляет работой трансивера
Выполняет выбор каналов, сигналов управления и уровня мощности передачи
Поддерживает три частотных диапазона: 868 МГц, 910 МГц и 2.4 ГГц В полном частотном плане 27 каналов. Поддерживается
•1 канал в диапазоне 868 МГц
•10 каналов в диапазоне 910 МГц
•16 каналов в диапазоне 2.4 ГГц
10