ZigBee无线网络和收发器(葵花宝典中文版).docVIP

由于国内暂时还没有该文献的中文版本，而ZigBee Wireless Networks and Transceivers又是ZigBee界的葵花宝典，为了自己更好的学习，所以决定将比较多的蛋疼的时间拿出来做点有意义的事，虽然翻译水平不是很高，但是在翻译的过程中肯定能得到进步，最关键的就是检验自己的毅力，看看能否坚持。在这个过程中，如果还能帮到一些正在入门ZigBee的朋友那就更好了。废话不多说，开始 ZigBee Wireless Networks and Transceivers ZigBee无线网络和收发器 IEEE 802.15.4标准层，并以同样的详细程度描述了具体的ZigBee层。书中给出的例子通常都是ZigBee无线网络的例子，然而，即使只使用了IEEE 802.15.4的PHY层和MAC层，大部分讨论的内容都是可以使用的。 操作频率和数据速率 必威体育精装版版本的IEEE 802.15.4发布于2006年9月，该版本共中有三种频率带： 868~868.6 MHz (868 MHz band) 902~928 MHz (915 MHz band) 2400~2483.5 MHz (2.4 GHz band) 868 MHz频带应用于欧洲，有大量的应用，包括短距离无线网络。另外两个频带（915 MHz和2.4 GHz）是工业、科研、医学（ISM）频带的一部分。915 MHz频带主要用于北美，而2.4 GHz则是全国通用。 表1.1提供了这三种频带在IEEE802.15.4标准中使用方式的更加详细的内容，IEEE802.15.4规定如果一个收发器支持868MHz频带，那么它同样也要支持915MHz，反之亦然。因此，这两个频带总是被绑定在一起，称为868/915 MHz操作频带。 IEEE802.15.4为868/915 MHz 规定了一条强制和两条可选规范。强制规范更加容易实现，但却牺牲了数据速率（分别为20Kbps和40Kbps）。在介绍2006中两种可选的PHY操作模式之前，将数据速率提高到40Kbps以上的唯一方法就是使用2.4 GHz频带。对于这新增的两条PHY操作模式，如果因为任何原因（例如在2.4GHz频带中存在强烈的干扰），都是不能在2.4 GHz频带进行操作的，或者40Kbps的数据速率不够使用，用户可以选择868/915MHz频带来获取250Kbps的数据速率。 如果用户选择使用可选的操作模式，IEEE 802.15.4仍然要求它能兼容868MHz/915MHz频带的低数据速率强制操作模式。此外，在868MHz/91MHz频带中，收发器还必须能在强制和可选操作模式之间动态转换。 2.4 GHz的收发器可能会支持868MHz/915MHz频带，但在IEEE 802.15.4中这不是必须的。在868MHz频带中仅有一个通道的空间，915MHz频带则有10个（不包括可选通道），而2.4 GHz频带的通道数则多达16个。 2.4 GHz ISM频带全球通用，并且有最大的数据速率和最多的通道数。由于这些原因，对很多制造商来说，开发2.4 GHz频带的收发器是很流行的。然而，IEEE 802. 11b也工作在2.4 GHz频带，因此在某些应用中两者共存是个问题（详细的共存问题在第八章中有描述）。此外，频带越低，信号穿透墙和其他各种物体的能力就越强。因此，一些用户可能觉得868MHz/915MHz更适合他们的应用。 IEEE 802.15.4有三种调制方式：二进制相移键控（BPSK）、振幅键控（ASK）和偏移正交相移键控（O-QPSK）。在BPSK和O-QPSK中，数字数据在信号相位中。相比之下，在ASK中，数字数据在信号振幅中（这里翻译的有些牵强）。 IEEE 802.15.4的所有无线通信方式（表1.1）或采用直接扩频序列（DSSS）技术，或采用并行扩频序列（PSSS）技术。DSSS和PSSS有助于提高多路径环境中接收器的性能。 DSSS和PSSS扩频方式基础，还有不同的调制技术和符号到芯片的映射在第四章进行了介绍。多路径问题和射频（RF）穿帮特性在第五章进行了介绍。 互操作性 ZigBee的应用很广泛，因此，多家生产商提供了应用ZigBee技术的产品解决方案。独立于原始制造产品进行相互作用，对于这些基于ZigBee的设备是很重要的。换句话说，这些设备需要能够彼此协作。互操作性是ZigBee协议堆栈的重要优势之一，基于ZigBee的设备是可以互操作的，即使当因为安全原因而将消息加密时。 设备类型 IEEE 802.15.4无线网络中有两种设备类型：全功能设备（FFD）和半功能设备（RFD），FFD可以执行IEEE 802.15.4标准中描述的所有功能，并且可以用作网络中的任何角色；另一方面，RFD只有部分功能，例如，FF