基于ZigBeeMAC层的多信道接入协议的研究

BT2HZZ4KDW5''SSZY5''H/KZW：4H：4H：5H5SS（，400065）ZigBeeMAC：ZigBee[1]，。MAC，PAN（PersonalAreaNetwork，），PHYZigbee2.4GHz16。，ZigBeeMAC，。：ZigBeeARCHMMSNTRAMA1，WSN[2]。ZigBee，、，2.4GHz，IEEE802.15.4。Zigbee、、，。MAC，PAN（PersonalAreaNetwork，），PHYZigbee2.4GHz16。，，ZigbeeMAC。，ZigBee，，ARCH，matlab，。2ZigBeeZigBeeZigZag[3]，，，。，ZigBee、、、，IEEE802.15.4，IEEE。ZigBeeIEEE802.15.4，IEEE（Person-alAreaNetwork，PAN），IEEE802.15.4。IEEEMAC，ZigBeeAPI，，，。2.1ZigBee[4]（1）：ZigBee，，。，ZigBee。，15ms，30ms，ZigBee。ZigBee262。（2）：ZigBeeMACtalk-when-ready，，，；，，。，30120103ShandongCommunicationTechnologyVol.30No.1Mar.2010，。（3）：，ZigBee。（4）：，。30ms，15ms，15ms。（5）：ZigBee255ZigBee，Master，Slave。NetworkCoordinator，6500ZigBee，NetworkCoordinator，ZigBee。，100ZigBee。（6）：ZigBee，，。（7）：10～75，。（8）：2.4GHz（），。2.2ZigBeeZigBee、、，、、PC，、PC、[5]。，，ZigBee：（1），；（2），；（3），；（4）；（5），，。ZigBee。、。ZigBee，ZigBee。ZigBee，ZigBee。、、，ZigBee。ZigBeeChiponCC2430，SoCCMOS[6]，2.4GHzISM、。3MAC，[7]。MAC，，。，MAC，：（1）：（dynamicassignmentandstaticassignment），：1）；2）（single-radioandmulti-radio）。（2）：（cluster）。（3）：（centralizedassignmentandattributedassignment）。4Zigbee，Zigbee。。：ZigBeeMAC110BT2HZZ4KDW5''SSZY5''H/KZW：4H：4H：5H5SS4.1MMSN，，RTS/CTS。，MMSN[8]RTS/CTS。MMSNImplicit-Consensus，：Implicit-Consensuschannelassignmentalgorithm：Input:Nodeα’sID(IDα),andnodeα’sneigh-bors’IDswithintwocommunicationhops.Output:Thefrequencynumber(FreNumα)nodeαgetsassigned.index=0;FreNumα=-1;repeatRndα=Random(IDα,index);Found=TRUE;foreachnodeβinα’stwocommunicationhopsdoRndβ=Random(IDβ,index);if(RndαRndβ)or(Rndα=RndβandIDαIDβ)thenFound=FALSE;break;endifendforifFoundthenFreNumα=index;elseindex++;endifuntilFreNumα?1，ID；，。i，。，，；，ID，。，，，，。，。，ZigBee16，。4.2TDMATRAMATRAMA，，。TRAMANP，NP。ID。，utpriority（u，t）=hash（u○t）（1），，，，。4.3ARCHARCH[9]，ARCH。1，，，。。：CHipicksachannelΦiandformsetNeighbors(CHi)SortNeighbors(CHi)accordingtonodeIDj=1,//pointtothetopofNeighbors(CHi)WhileIDiIDNeighbors(j)andj=|Neighbors(CHi)|doWaituntilreceivingΦNeighbors(j)if(Φi≠?ΦNeighbors(k)，?k≤?j)thenBroadcast(IDi,Φi)else+2010111ARCHSelectanunusedchannelΦBroadcast(IDi,Φi)，ID，ID。，，。，。，，。4.4ZigBee，ZigBee，ZigBee。ZigBee16，。，ARCH，，。：CHi－＞IDi,andChi’sneighbors’IDsetneighbor(Chi)CHindex=0ForeachChi,InChi’sonecommunicationtop,doRepeatForeachjini;sonecommunicationhopsChoosethebiggestPrioritythenletithavethechannelCHindexCHindex++5matlab，。，、、，。，。，。：1，.Zigbee.，20072，，，..，20053ZigBeeAlliancedocument4，.—ZigBee.，2006（2）5ZigBee（）.：，20086CC2430ATureSystem-on-Chipsolutionfor2.4GHzIEEE802.15.4/ZigBee[OL].（）.：，20098MohamedYounis,SamuelBushra.“EfficientDistributedMediumAccessArbitrationforMulti-ChannelWirelessSensorNetworks”.IEEECommunicationsSociety,20079Chenxun,Hanpeng,Heqiu-sheng,Tushi-liang,Chenzhang-long.“AMulti-ChannelMACProtocolforWirelessSensorNetworks”.TheSixthIEEEInternationalConferenceonComputerandInformationTechnology(CIT’06),2006：ZigBeeMAC112