(ZZ:http://www.360doc.com/content/10/1115/10/3946749_69461315.shtml)
ZigBee網絡配置
低數據速率的WPAN中包括兩種無線設備:全功能設備(FFD)和精簡功能設備(RFD)。其中,FFD可以和FFD、RFD通信,而RFD只能和FFD通信,RFD之間是無法通信的。RFD的應用相對簡單,例如在傳感器網絡中,它們只負責將采集的數據信息發送給它的協調點,並不具備數據轉發、路由發現和路由維護等功能。RFD占用資源少,需要的存儲容量也小,成本比較低。
在一個ZigBee網絡中,至少存在一個FFD充當整個網絡的協調器,即PAN協調器,ZigBee中也稱作ZigBee協調器。一個ZigBee網絡只有一個PAN協調器。通常,PAN協調器是一個特殊的FFD,它具有較強大的功能,是整個網絡的主要控制者,它負責建立新的網絡、發送網絡信標、管理網絡中的節點以及存儲網絡信息等。FFD和RFD都可以作為終端節點加入ZigBee網絡。此外,普通FFD也可以在它的個人操作空間(POS)中充當協調器(路由),但它仍然受PAN協調點的控制。ZigBee中每個協調點最多可連接255個節點,一個ZigBee網絡最多可容納65535個節點。
ZigBee網絡的拓撲結構
ZigBee網絡的拓撲結構主要有三種,星型網、網狀(mesh)網和混合網。
星型網是由一個PAN協調點和一個或多個終端節點組成的。PAN協調點必須是FFD,它負責發起建立和管理整個網絡,其它的節點(終端節點)一般為RFD,分布在PAN協調點的覆蓋范圍內,直接與PAN協調點進行通信。星型網通常用於節點數量較少的場合。
Mesh網一般是由若干個FFD連接在一起形成,它們之間是完全的對等通信,每個節點都可以與它的無線通信范圍內的其它節點通信。Mesh網中,一般將發起建立網絡的FFD節點作為PAN協調點。Mesh網是一種高可靠性網絡,具有“自恢復”能力,它可為傳輸的數據包提供多條路徑,一旦一條路徑出現故障,則存在另一條或多條路徑可供選擇。
Mesh網可以通過FFD擴展網絡,組成Mesh網與星型網構成的混合網。混合網中,終端節點采集的信息首先傳到同一子網內的協調點,再通過網關節點上傳到上一層網絡的PAN協調點。混合網都適用於覆蓋范圍較大的網絡。
ZigBee組網技術
ZigBee中,只有PAN協調點可以建立一個新的ZigBee網絡。當ZigBeePAN協調點希望建立一個新網絡時,首先掃描信道,尋找網絡中的一個空閑信道來建立新的網絡。如果找到了合適的信道,ZigBee協調點會為新網絡選擇一個PAN標識符(PAN標識符是用來標識整個網絡的,因此所選的PAN標識符必須在信道中是唯一的)。一旦選定了PAN標識符,就說明已經建立了網絡,此后,如果另一個ZigBee協調點掃描該信道,這個網絡的協調點就會響應並聲明它的存在。另外,這個ZigBee協調點還會為自己選擇一個16bit網絡地址。ZigBee網絡中的所有節點都有一個64bit IEEE擴展地址和一個16bit網絡地址,其中,16bit的網絡地址在整個網絡中是唯一的,也就是802.15.4中的MAC短地址。
ZigBee協調點選定了網絡地址后,就開始接受新的節點加入其網絡。當一個節點希望加入該網絡時,它首先會通過信道掃描來搜索它周圍存在的網絡,如果找到了一個網絡,它就會進行關聯過程加入網絡,只有具備路由功能的節點可以允許別的節點通過它關聯網絡。如果網絡中的一個節點與網絡失去聯系后想要重新加入網絡,它可以進行孤立通知過程重新加入網絡。網絡中每個具備路由器功能的節點都維護一個路由表和一個路由發現表,它可以參與數據包的轉發、路由發現和路由維護,以及關聯其它節點來擴展網絡。