1. Модель передачи данных

 

Существует три типа методов передачи данных.Первый заключается в том, что устройство отправляет данные координатору, второй заключается в том, что координатор отправляет данные устройству, и третий - это передача данных между одноранговыми устройствами (например, передача данных между маршрутами в сети ZigBee).

 

01 Устройство отправляет данные координатору

 

 

Когда устройство отправляет данные координатору, который поддерживает beacon, ему сначала необходимо отследить сетевой кадр beacon. Когда кадр beacon найден, устройство синхронизируется со структурой суперкадра, и устройство отправляет данные координатору в соответствующее время.После получения данных координатор отправляет на устройство подтверждение, указывающее на то, что они были успешно получены. Конкретный процесс показан на рисунке выше.

 

 

Когда устройство отправляет данные координатору, который не поддерживает beacon, ему нужно только отправить данные координатору. Когда координатор получит данные, он ответит устройству подтверждением, указывающим на успешный прием. Конкретный процесс показан на рисунке выше.

 

02 Координатор отправляет данные на устройство

 

 

В сети с поддержкой маяка, когда координатор хочет отправить данные на устройство, сначала координатор указывает в сетевом маяке, что передача сообщения данных приостановлена.Во-вторых, устройство регулярно прослушивает сетевые маяки, и если есть ожидающее сообщение, оно отправляет фрейм данных MAC-запроса.Во-вторых, когда координатор получает кадр данных запроса MAC, отправленный устройством, он отвечает на кадр подтверждения, отправленный устройству, чтобы подтвердить успешный прием запроса данных.Затем координатор отправляет подготовленные данные на устройство, и устройство отвечает подтверждением после их получения.Конкретный процесс показан на рисунке выше.

 

 

В сети без включенного маяка, когда координатор хочет передать данные на устройство, сначала координатор временно сохраняет данные, которые будут отправлены на устройство, чтобы устройство могло отправить кадр запроса данных для запроса данных.Во-вторых, когда координатор получает кадр запроса данных, отправленный устройством, координатор сначала отвечает подтверждением на устройство, чтобы указать, что запрос данных был получен.Затем координатор отправляет данные на устройство.Наконец, когда устройство получает данные, оно отвечает координатору подтверждением, указывающим на то, что данные получены.Конкретный процесс показан на рисунке выше.

 

03 Передача данных между одноранговыми устройствами

 

В одноранговой сети каждое устройство может взаимодействовать с другими устройствами в пределах своего радиуса действия. Для достижения этого устройства в сети должны быть синхронизированы. Например, в сети ZigBee маршрутизирующие устройства будут периодически передавать информацию о маршруте для синхронизации.

 

2. Введение в структуру каркаса

 

При проектировании структуры кадра в основном учитываются два аспекта: один заключается в том, чтобы сделать структуру кадра как можно более простой, а другой - обеспечить сохранение надежности при передаче по зашумленному каналу.Протокол каждого уровня добавит соответствующие начало и конец этого уровня в эту структуру.Стандарт IEEE802.15.4 определяет 4 каркасные структуры：

 

Кадр маяка (beacon frame), используемый координатором для отправки кадра маяка

 

Фрейм данных (data frame), используемый для отправки данных

 

Кадр подтверждения (ACK frame), используемый для подтверждения успешного приема

 

Командный фрейм MAC (command frame), используемый для обработки передачи управления всеми одноранговыми объектами MAC

 

01 Кадр маяка (beacon frame)

 

 

На рисунке выше показана структура фрейма маяка, который возник внутри подуровня MAC.Координатор может передавать веб-маяки в режиме PAN с поддержкой beacon.Заголовок фрейма (MHR) содержит домен управления фреймом, серийный номер фрейма, адресный домен и дополнительный заголовок безопасности.Полезная нагрузка MAC содержит спецификацию суперкадра, поле GTS, поле ожидающего адреса и полезную нагрузку beacon.Конец кадра (MFR) содержит 16-разрядную последовательность проверки кадра (FCS).MHR, полезная нагрузка MAC и MFR вместе образуют кадр маяка MAC (MPDU).Кадр маяка MAC затем передается в качестве блока данных службы PHY (PSDU) в загрузчик PHY уровня PHY (физический уровень).

 

02 Кадр даты (кадр данных)

 

 

Полезная нагрузка данных передается на подуровень MAC, который называется MAC service data unit (MSDU).Полезная нагрузка MAC имеет префикс MHR, и к ней прилагается MFR.MHR содержит домен управления фреймом, серийный номер фрейма, адресный домен и дополнительный заголовок безопасности.MFR содержит 16-разрядные проверки FCS.MHR, MACPayload и MFR вместе образуют фрейм данных MAC (MPDU).MPDU передается в PHY как PSDU и становится полезной нагрузкой PHY.

 

03 Кадр подтверждения (ACK-кадр)

На рисунке выше показана структура фрейма подтверждения ACK, который был создан внутри подуровня MAC.Кадр подтверждения подтверждения ACK состоит из заголовка (MHR) и конца (MFR) и не содержит полезной нагрузки MAC.MHR содержит домен управления кадром и серийный номер кадра.MFR содержит 16-разрядные проверки FCS.MHR и MFR вместе образуют фрейм подтверждения MAC ACK (MPDU).MPDU передается в PHY как PSDU, и он становится полезной нагрузкой PHY.

 

04 Командный кадр MAC (command frame)

 

 

На рисунке выше показана структура командного фрейма MAC, который возник внутри подуровня MAC.Полезная нагрузка MAC содержит две части: тип команды и полезная нагрузка команды.Полезная нагрузка MAC имеет префикс MHR, и к ней прилагается MFR.MHR содержит домен управления фреймом, серийный номер фрейма, адресный домен и дополнительный заголовок безопасности.MFR содержит 16-разрядный валидатор FCS.MHR, MACPayload и MFR вместе образуют командный фрейм MAC (MPDU).MPDU передается в PHY как PSDU и становится полезной нагрузкой PHY.

 

Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. специализируется на разработке и производстве модулей беспроводной передачи данных с различными функциями в различных диапазонах частот. Продукция широко используется в различных сценариях применения, таких как Интернет вещей, бытовая электроника, промышленное управление, медицина, охранная сигнализация, умный дом и т.д. Если у вас есть какие-либо потребности, пожалуйста, свяжитесь с нами email:service-ru-@cdebyte.com Или посетите веб-сайт:https://www.ru-ebyte.com/