ZigBee短距离无线通信网络组网技术研究(9)
服务原语是个抽象的概念，我们可以通过描述服务原语和其特征参数来制定某个服务。一个服务可能包含一个或者多个相关的原语，这些原语组成了与特定服务相关的行为，每个服务原语可能包含零个或者多个参数，这些参数带有要求提供服务的信息。
ZigBee规范的各种不同的任务在不同的层次上执行，上层通过下层提供的功能完成所要执行的任务。因此对于一个特定的层来说要完成两方面的功能，向上层提供服务以及从下层调用服务。ZigBee上下层间的交互就是通过服务原语来实现的。
ZigBee规范使用了四种类型的原语，它们是请求原语(Request)，指示原语(Indication)，响应原语(Response)以及确认原语(Confirm)：
(1)Request：请求原语是从N+I层传递到N层，用以请求发起服务；
(2)Indication：指示原语是从N层传递到N+I层，用以指示一个内部N层事件对于N+I层有重要意义。该事件可能与远端服务请求逻辑相关，或者它是由N层内部时间引起的；
(3)Response：响应原语是从N+I层传递到N层，用以完成指示原语先前调用的程序；
(4)Confirm：确认原语是从N层传递到N+I层，用以传递一个或多个先前相关的服务请求的结果。原语之间的之间的关系如图3.5示。图3.5说明了原语的概念，描述了服务的层次关系，以及服务提供者和服务用户之间的关系。
图3.5 服务原语
3.6 ZigBee网络帧结构
与服务及服务原语不同，协议定义了网络对等层之间帧的格式、意义和交换的方式，各层实体利用协议来实现服务。对于帧在网络中各层之间的传输，当从上层传送到下层时，每层都会在传输的帧中附加上反映本层相关信息的数据，分别称为帧的首部或帧尾部。而从下层向上层传输时，各层将附加的信息去掉。ZigBee网络帧结构示意图[17]如图3.6所示
图3.6 ZigBee帧结构示意图
3.7 ZigBee与IEEE 802.15.4的区别
ZigBee建立在IEEE 802.15.4标准之上，它确定了可以在不同制造商之间共的应用的纲要。IEEE 802.15.4是IEEE确定的低速率无线个域网（Personal area network）标准，这个标准定义了PHY层和,MAC层。PHY层规范确定了在2.4GHz以250kb/s的基准传输率工作的低功耗展频无线电以及另有一些以更低数据传播率工作的915MHz和868MHz的实体层规范。
介质访问层（MAC）规范定义了在同一域工作的多个802.15.4无线电信号如何共享空中通道。介质存取层支持几种架构，包括星状拓扑结构、树状拓扑结构和网状拓扑结构。
但是仅仅定义PHY层和MAC层并不足以保证不同的设备之间可以对话，于是便有了ZigBee联盟，ZigBee从802.15.4标准开始着手，定义允许不同厂商制造的设备相互对话的应用纲要。
ZigBee不仅仅是802.15.4 的名字，IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，所以ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化[19]。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4KB或者作为Hub或路由器的协调器的32KB。每个协调器可连接多达255个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。ZigBee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得。
4 ZigBee物理层关键技术研究
IEEE802．15．4．2003有两个物理层，分别操作于868／915MHz和2．4GHz频
率范围。低频率物理层包括868MHz欧洲频段和在美国和澳大利亚等国家使用
的915MHz频段，高频率物理层是供全世界使用的。
ZigBee物理层主要负责处理以下一些任务[18]：
a.无线发射机的激活和关闭；