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ZigBee网络层的设计与实现
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| ZigBee网络层的设计与实现.pdf | 132K |
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ZigBee 网络层的设计与实现
刘市生1, 张贤华2
(11 中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北 石家庄 050081;
21 北京航天飞行控制中心, 北京 100094)
摘 要 ZigBee 是基于 IEEE 8021 151 4 的一种新兴的无线网络技术。详细介绍了 ZigBee 协议栈的架构、层协议的
参考模型。分析了 ZigBee 协议网络层关键技术, 提出了具体网络层实现方案, 并给出了基于该技术的路由过程。在
以 TI 公司的 CC2430 芯片搭建的硬件平台上, 测试了基于 ZigBee 协议的路由实现。实验表明, 基于 ZigBee 协议组建
的无线网络, 能够实现较复杂网络的路由功能, 网络的可扩展性强, 具有很好的实用效果。
关键词 LR-WPAN; ZigBee; Cluste-r Tree; AODVjr
中图分类号 TP393102 文献标识码 A 文章编号 1003- 3106( 2008) 11- 0007- 03
Design and Implementation of Network Layer in ZigBee
LIU Sh-i sheng, ZHANG Xian-hua2
(1. The 54th Research Institute of CETC, Shijiazhuang Hebei 050002, China;
2. Beijing Aerospace Control Center, Beijing 100094, China)
Abstract The paper describes the architecture of ZigBee protocol stack and reference model of layer protocol in detail, introduces the key
technologies of network layer of ZigBee protocol stack, and presents the implementation scheme of network layer1 By using the hardware platform
built by CC2430 CMOS chip, the establishment of routing process based on ZigBee has been tested1The experiment indicates the wireless
network based on ZigBee protocol can implement the routing function of complex network, and has the strong expansibility and good practicality1
Key words LR-WPAN; ZigBee; Cluster-Tree; AODVjr
0 引言
1 ZigBee 协议栈体系结构
111 ZigBee 协议栈
随着科学技术的发展, 无线技术应用越来越广
泛, 支持静态固定拓扑的无线网络也逐渐被支持动
态变化拓扑的无线网络取代。在短距离的无线控
制、监测、数据传输领域, 蓝牙、WiFi 等无线技术各
有自己的优势, 但仍然存在功耗大和组网能力差等
劣势。为了弥补上述协议的不足, IEEE 组织于 2003
年5 月制定了 IEEE 80211514 标准, 它满足国际标准
化组织 ( ISO) 开放系统互连( OSI) 参考模型, 主要包
括物理层和数据链路层。IEEE 80211514 协议与其
他无线网络相比, 突出的优点是: 组网能力强、适应
面广、可靠性高和节能性好。ZigBee 联盟于 2004 年
12 月推出基于 IEEE 80211514 的 ZigBee 协议栈。
ZigBee 短距离低速无线个域网( Low Rate-Wireless
Personal Area Network, LR-WPAN) 不仅具有低成本、
低功耗、低速率和低复杂度等特点, 而且还具有可靠
性高, 组网简单、灵活的优势。
完整的 Zigbee 协议栈由物理层、介质访问控制
层、网络层、安全层和高层应用规范组成如图 1
所示。
图1 ZigBee 协议栈
收稿日期: 2008-03-17
2008 年 无线电工程 第 38 卷 第 11 期 7
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