ZigBee短距离无线通信网络组网技术研究(10)
b.信道能量检测；
c.接收分组的链路质量指示(LQI)；
d.基于CSMA—CA的空闲信道评估(CCA)；
e.信道频率选择 ；
f.数据传输和接收。
4.1 物理层要求和定义
ZigBee设备在不同频段的比特率、码片率以及调制方式如表4.1所示[11]：
表4.1 频段和数据率
物理层/MHz 频段/MHz 扩频参数 数据参数
码片率／(kchips／s) 调制 比特率/（kb/s） 符号率/((ksymbols／s)) 符号
868/915 868~868．6 300 BPSK 20 20 二进制
902~928 600 BPSK 40 40 二进制
2450 2400~2483.5 2000 0-QPSK 250 62.5 16位正交
ZigBee三个频段共有27个信道，编号从0—26。其中2．4GHz频段有16个信道，915Etz频段有10个信道，868MHz频段有1个信道。这些信道的中心频率定义如下：
Fc=868.3MHz，k=0
Fc=906+2(k一1)MHz，k=1，2，，10
Fc=2405+5(k一11)MHz，k=1l，12，，26
其中k表示信道号码。
4.2 物理层服务规范和分组格式
物理层包括一个管理实体(物理层管理实体，PLME)，这个实体通过调用层管理功能为层管理服务提供接口，同时，PLME负责文护物理层个人区域网信息数据库(PIB)。物理层提供两种服务，通过两个服务接入点(SAP)接入：物理层数据服务(其接入通过物理层数据服务接入点(PD-SAP))和物理层管理服务(其接入通过PLME服务接入点(PLME—SAP))，如图4.1所示[11]：
图4.1 物理层参考模型
PPDU分组结构中，最左边的域首先传输和接收，在所有多字节域中，最低位首先被传输和接收，而在每一个字节中，也是优先传输和接收最低位(LSB)。PPDU分组由以下几部分组成：
(1)同步包头SHR，它使接收设备保持同步并锁定比特流；
(2)物理层包头PHR，它包含帧的长度信息；
(3)可变长度净载荷域，它承载MAC子层帧。
PPDU分组格式如图4.2所示：
图4.2 PPDU分组格式
前导域，收发机使用前导码域保持码片和符号的同步，前导码域由32个二进制0组成。帧定界域一共8 bit，用它来表示前导码域的结束以及分组数据的开始，帧定界符的格式如表4.2所示[11]，用十吹冰进制表示为OxA7。
表4.2 帧定界符域的格式
Bits:0 1 2 3 4 5 6 7
1 1 1 0 0 1 0 1
帧长度域共7bit，它规定了PSDU中的字节数，表4.4[11]概括了净载荷类型和帧长度值之间的关系。
表4.3 净载荷雷和和帧长度之间的关系
帧长度值 净载荷 帧长度值 净载荷
0~4 保留 6~7 保留
5 MPDU(应答帧) 8~aMaxPHYPacketSize MPDU
其中aMaxPHYPacketSize为127，即物理层能够接收的最大的PSDU分组为127个字节数。
PSDU域是一个可变长度域，它承载着物理层的分组数据，PSDU中含有MAC子层帧。
4.3 2．4GHz物理层规范及共同无线规范
2．4GHz物理层的数据速率为250kb／s，2．4GHz物理层的符号速率为62．5ksymbol／s。