ieee802.15.4 规范的物理层定义了三个载波频段用于收发数据：
868-868.6mhz、902-928mhz 和 2400-2483.5mhz，三个频段上发送数据的速率分别为 20kbit/s、40kbit/s和 250kbit/s[15]。
zig bee 硬件设备不能同时兼容两个工作频段，中国所采用的是 2.4ghz的工作频段。
ieee802.15.4 规范定义了 27 个物理信道，信道编号从 0 到 26，每个具体的信道对应着一个中心频率，都采用相位调制技术，2.
4ghz 采用 o-qpsk 调制技术，而在 915mhz和 868mhz 方面，则采用 bpsk 的调制技术。这 27 个物理信道覆盖了全部不同的频段。不同的频段所对应的宽度不同，标准规定 868mhz 频段定义了 1 个信道（0 信道）；915mhz频段定义了 10 个信道（1-10 号信道）；2.
4ghz 频段定义了 16 个信道（11-26 号信道）。
这些信道的中心频率定义如下：
f=868.3mhzk=0
f=906+2(k-1)mhzk=1,2,…,10
f=2405+5(k-11)mhz k=11,12,…,26
式中：k 为信道编号，f 为信道对应的中心频率。
物理层功能相对简单，主要是在硬件驱动程序的基础上，实现数据传输和物理信道的管理。具体有：
（1）无线收发机的激活和关闭
（2）在已有信道上得能量检测（energy detect,ed）
（3）接收分组的链路质量指示（lqi）
（4）基于 csma-ca 的空闲信道评估（cca）
（5）信道频率选择
（6）数据传输和接收
信道能量检测通过测量目标信道中接收信号的功率强度为上层提供信道选择的依据；链路质量指示为上层服务提供接收数据时无线信号的强度和质量信息；空闲信道评估判断信道是否空闲。
ieee802.15.4 定义 mac 层控制使用 csma-ca 机制接入到无线信道，它提供两种服务mac 层数据传输服务和 mac 层管理服务，mac 层的数据传输服务主要实现 mac 数据帧的传输；mac 层的管理服务主要有信道的访问，pan 的开始和维护，节点加入和退出 pan、设备间的同步实现、传输事务管理等。
mac 层主要功能包括：
（1）网络协调者产生并发送信标帧（beacon）
（2）设备与新标同步
（3）支持 pan 网络的关联和取消关联的操作
（4）为设备的安全性提供支持
（5）信道接入方式采用免冲突载波检测多路访问（csma-ca）机制
（6）处理和维护保护时隙（gts）机制。
7）在两个对等的 mac 实体之间提供一个可靠的通信链路。（最重要的功能）
1) frame control
frame type 取值。
security enabled
这个位设为1的话，启用加密，使用保存在mac pib中的key保护这个帧。
frame pending 挂起的帧。
这个位设为1，表示本设备发送完本帧之后还有数据要发送给接收端，此时接收端应该发送data request指令以继续接收这些数据。
ack request
指定接收端设备在收到data或mac command帧之后是否要回发一个确认，以标识收到的帧是否有效。
intra-pan
指定mac帧是发送到同一个pan内（intra-pan），还是不同的pan内（inter-pan）。
如果这个位设为1（同一个pan内，intra-pan），那么destination和source address字段都会包含，source pan id字段不包含。
如果这个位设为0（不同的pan间，inter-pan），那么帧中需包含destination和source address字段，以及destination和source pan id字段。
destination addressing mode
source addressing mode
取值见上表。
beacon frame的格式。
superframe specification的格式为：
association permit: 1 - 协调器接收association请求，macassociationpermit = true
0 - 协调器不接收association请求。
默认macassociationpermit = false，不接收绑定请求。
gts field的格式为：
gts specification
gts descriptor count，代表gts list中的个数。
gts permit，1 - 协调器接受gts request，macgtspermit = true；
0 – 协调器不接受gts request，macgtspermit = false。
默认macgtspermit = true，允许接收gts请求。
pending address field的格式为：
address list
address list 的size在pending address specification中指定。address list包含有消息挂在协调器上的设备的地址，不包含广播短地址0xffff。
最多有7个地址，包括短地址和扩展地址，短地址在前，扩展地址在后。
data frame的格式。
acknowledgment frame的格式。
mac command frame的格式。
保证时隙。竞争存取周期（contention access period）
无竞争周期（contention free period）
one ffd can optionally act as a coordinator node, which regulates media access. this node periodically sends beacons that identify the pan it is coordinating. the interval between these beacons is constant but user-selectable:
any multiple of 15.38 ms may separate these beacons, up to 252s. two beacons form asuperframethat is partitioned into 16 equally-sized timeslots, as shown in figure 2.
members of the pan may request guaranteed time slots (gtss) in the contention free period at the end of the superframe. all other slots form the contention access period, which is accessed using a csma-ca scheme. since the coordinator node must be relatively powerful, it may not be practical to deploy one in all networks; in this case, all media access is regulated using a csma-ca scheme, and the media is always subject to contention.
为了与应用层进行更好的通信，网络层定义了两种服务实体：数据服务实体（nlde）和管理服务实体(nlme)。
1.网络层数据实体（nlde提供数据传输功能
网络层数据实体会提供一个数据服务允许一个应用进程在两个或更多的设备之间来传输应用协议数据单元（apdu）。这些设备必须被放置在同一个网络里。nlde 需要提供以下服务：
1）网络层 pdu 产生：网络层数据实体有能力通过一个额外的适当的协议帧头，从一个应用支持子层 pdu 产生 npdu。
2）拓扑指定路由：网络层数据实体会传输一个 npdu 给一个适当的设备。在通信链中，这个设备要么是通信最终目的地设备，要么是到最终目的地的之前的设备。
2.网络层管理实体（nlme提供同网络相关的功能。
网络层管理实体应该提供管理服务允许一个应用进程与堆栈相互作用。nlme 需要提供以下服务：
1）配置一个新的设备。具有充分配置所需操作栈的能力。配置选项包括：zig bee协调器的开始操作，加入一个现有的网络等。
（2）建立网络。 具有建立一个新网络的能力。
（3）加入和离开一个网络。同由 zig bee 协调器或 zig bee 路由器申请离开网络的能力一样，具有加入或离开网络的能力。
（4）寻址。具有由 zig bee 协调器或 zig bee 路由器来给新加入网络的设备分配地址的能力。
（5）邻近设备发现。具有发现、记录并报告一跳范围内设备的能力。
（6）路由发现。具有发现并记录路径的能力，并在这条路径上信息可能被有效传送。
（7）接收控制。具有控制接收器何时处于激活状态及其持续时间的能力，使得 mac子层同步或直接接收。
8）路由。具有使用不同路由机制的能力，如点播、广播、组播、或多对一，以实现网络中数据高效交换。
zigbee 应用层包含应用支持子层（aps）和 zig bee 设备对象（zdo）以及制造商定义的应用对象。
1. frame type 帧类型位。
aps帧的类型有：数据帧(data)、命令(指令)帧(command)、确认帧(acknowledgement)
2. delivery mode 传输模式位。
传输模式有四种：点播、间接传输、广播、组播。
3. ack format 确认格式位。
指示目的端点、cluster id、profile id、源端点是否出现在确认帧中。数据帧确认，此位设为0；指令帧确认，此位设为1。
数据帧。指令帧。
确认帧。参数分成两类：网络参数、设备参数。
网络参数：同一网络中的所有设备，网络参数的配置需一样。
设备参数：同一网络中的设备，设备参数的配置可以不一样。
网络参数包括：
1. zcd_nv_panid
configuration id: 0x0083; size: 2bytes; default value: zdapp_config_pan_id in
2. zcd_nv_chanlist
configuration id: 0x0084; size: 4bytes; default value: default_chanlist in
3. zcd_nv_precfgkey --预先配置的密钥，128位key数据包加密。
configuration id: 0x0062; size: 16bytes; default value:
defaultkey in nwk_ default value: [0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f]
4. zcd_nv_precfgkeys_enable---使能预先配置密钥。
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