IEEE 802.15介紹

1. 無線通信

無線通信主要是利用無線電(Radio)射頻(RF)技術的通信方式，無線網絡是采用無線通信技術實現的網絡
無線網絡可為兩種: 近距離無線網絡和遠距離無線網絡

近距離無線網絡主要可分為如下兩類:
- 無線局域網(WLAN, Wireless Local Area Network)
- 無線個域網(WPAN, Wireless Personal Area Network)

WPAN是為了在POS(Personal Operating Space, 以設備為中心半徑10m)范圍內提供一種高效、節能的無線通信方法
按照數據傳輸速率的不同，WPAN又可分為:
- HR-WPAN: High-Rate WPAN, 高速個域網
- LR-WPAN: Low-Rate WPAN, 低速個域網

2. 802.15

IEEE 802.15工作組致力於WPAN(Wireless Personal Area Network)標准化

- 802.15.1: WPAN/Bluetooth, 是以既有藍牙標准為基礎, 定義了物理層(PHY)和介質訪問控制(MAC)規范
- 802.15.2: Coexistence, 主要是為了解決WPAN(802.15)和WLAN(802.11)共存問題
- 802.15.3: High Rate WPAN, 定義了高速率WPAN?
- 802.15.4: Low Rate WPAN, 定義了低速率低功耗WPAN的PHY和MAC規范
- 802.15.5: Mesh Networking, 定義了WPAN設備能夠可互操作, 穩定和可擴展的無線網狀網絡

運行在802.15.4之上的協議/規范包括802.15.5、ZigBee、RF4CE、Thread、6LoWPAN等

3. 802.15.4

從前面的介紹可知，IEEE 802.15.4定義了Low Rate WPAN

這里簡單介紹一些其版本歷史

- 802.15.4-2003:  初版, 定義了兩個PHY(2.5GHz O-QPSK DSSS; 868/915MHz BPSK DSSS)
- 802.15.4b-2006: 修訂版, 新增兩個PHY(868/915MHz O-QPSK DSSS; 868/915MHz ASK PSSS)
- 802.15.4a-2007: 修訂版, 新增兩個PHY(UWB 3-10GHz BPM/BPSK; 2.4GHz DQPSK CSS)
- 802.15.4c-2009: 修訂版, 新增780MHz PHY(O-QPSK MPSK), 用於中國地區
- 802.15.4d-2009: 修訂版, 新增980MHz PHY(GFSK), 用於日本地區
- 802.15.4-2011:  第二版, 主要是將之前的修訂版進行整合
......

值得一說的是，ZigBee采用的版本為IEEE 802.15.4-2003

802.15.4架構如下圖所示

4. 軟件無線電

軟件無線電，SDR，Software Defined Radio，是一種基於軟件定義的無線通信協議而非通過硬件電路實現的無線電廣播通信技術

其實現是將2MHz～2000MHz的信號全部收下來進行抽樣、量化，轉化成數字信號用軟件處理
理論上說，使用SDR的設備與任意無線通信制式都兼容；但在實際應用時，它需要極高速的軟、硬件處理能力

目前最流行的開源軟件無線電工具為GnuRadio

在使用GNU Radio之前需要了解的知識包括通信系統、數字信號處理、硬件電路設計等

常用的SDR平台有USRP、bladeRF、OpenBTS、HackRF One

參考:
<ns-3>
<UpYou>
<bastibl>
<cn0xroot>
<SimpliciTI>
<OpenLTE>
<nRF2401A>
<IEEE 802.15>
<Wime Project>