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IEEE 802.15.4协定——信道访问

  5.1.1 信道访问

  本节刻画访问物理无线信道的机制。

  5.1.1.1 超帧结构

  PAN 收集中的调和器可以应用超帧结构为它的信道访问的时间划分界限。超帧以信标作为它的界限限,包罗活泼期和非活泼期两局部。调和器可以在非活泼期进入低功耗(睡眠)形式。

  常量 macBeaconOrder 和 macSuperframeOrder 的值用来刻画一个超帧的结构。MAC PIB 属性 macBeaconOrder 用于刻画调和器发送信标帧的时间距离。macBeaconOrder 与信标距离(BI)的关系以下:

  BI=aBaseSuperframeDuration*2macBeaconOrder

  个中,0 ≤ macBeaconOrder ≤ 14

  假设 macBeaconOrder=15,除非特别恳求,例如回收到一个信标恳求敕令,否则调和器将不会发送信标。当 macBeaconOrder=15 时,macSuperframeOrder 的值将被疏忽。

  MAC PIB 属性 macSuperframeOrder 用于刻画超帧中活泼期(包罗信标帧)的时间长度。macSuperframeOrder 的值与超帧继续时间(SD)的关系以下:

  SD=aBaseSuperframeDuration*2macSuperframeOrder,

  个中,0 ≤ macSuperframeOrder ≤ macBeaconOrder ≤ 14

  每个超帧的有效期被分为 aNumSuperframeSlots 个继续时间为 2macSuperframeOrder * aBaseSlotDuration 的时隙。活泼期由三局部构成:信标、竞争访问时代、免竞争时代。信标应当在超帧的第 0 个时隙末尾时就传输,且不应用 CSMA,直接访问信道。信标事先紧接着是竞争访问时间。第 0 个时隙的肇端时辰指的是被传输的信标的 PPDU 的第一个符号。免竞争时代(假设存在)紧接在竞争接入时间以后,且不时继续到超帧的活泼期的完毕。一切被分派的 GTS 都在免竞争时间内。

  MAC 子层应当确保超帧时序的完整性,例如赔偿时钟漂移惹起的毛病。

  假设一个 PAN 收集应用了超帧结构,它就被叫做信标使能的 PAN 收集。信标使能 PAN 收集需求将 macBeaconOrder 的值设置为 [0, 14] 之间,将 macSuperframeOrder 的值设置为 [0, macBeaconOrder] 之间。

  假设一个 PAN 收集不应用超帧结构,它就被叫做非信标使能的 PAN 收集。非信标使能的 PAN 收集需求将 macBeaconOrder 和 macSuperframeOrder 的值都设置为 15。在这类状况下,除非回收到信标恳求敕令,否则调和器不会传送信标。除确认帧和紧跟在数据恳求敕令确实认帧以后的数据帧(参考 5.1.6.3 节)以外,其它一切的传输应当应用非时隙版的 CSMA/CA 机制访问信道。除此以外,该收集还不准可应用 GTS。

  图 8 刻画了一个超帧的结构。在该图中,信标距离 BI 是超帧有效期继续时间 SD 的两倍,且在免竞争阶段包罗两个 GTS。

  超帧结构

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