赵工的个人空间

Zigbee-2003协议主要内容

1. 概述
2. 基本功能
3. 物理层规范
4. MAC子层规范

（本文摘译自《IEEE Std 802.15.4-2003低速率无线个人网MAC及PHY层规范》，略去了协议中的原语部分）

本标准定义了使用低速率、低功率、低复杂度、短距离无线发射个人网的数据通信设备间的协议和兼容性互联。此标准使用防止碰撞的载波侦听多址接入机制，支持星型和点对点拓扑。介质接入是基于竞争的，使用可选的超帧结构，时隙由网络协调器分配，带有重要的时间数据。连接到更高性能的网络要通过协调器。 此标准规定了两种物理层PHY，868/915MHz直接序列扩频物理层和2.4GHz直接序列扩频物理层，2.4GHz物理层支持250kb/s数据率，868/915MHz支持数据率20kb/s和40kb/s。物理层的使用根据当地规范和用户的偏好选择。

一、概述：

低速率无线个人网LR-WPAN易于安装、提供可靠数据传输、短距离使用、超低价格、合理的电池寿命、使用简单灵活的协议。具有如下特征：

• 数据率250kb/s、40kb/s、20kb/s
• 星型或点对点操作
• 分配16bit短地址或64bit扩展地址
• 分配保证时隙GTS
• 带有防止碰撞的载波侦听多址接入的通道存取
• 为保证传输可靠性的全应答协议
• 低功率消耗
• 能量检测ED
• 连接质量指示LQI
• 2.4GHz具有16通道，915MHz具有10通道，868MHz有1通道

1. 设备分类：

两种不同的设备可以加入无线个人网WPAN，全功能设备FFD和简化功能设备RFD。FFD可作为网络协调器、协调器和设备使用，FFD可与FFD和RFD通信，而RFD只可以与FFD通信。RFD只承担非常简单的应用，如灯开关、红外传感器，不需要传输大量的数据，一般在同一时间内只与一个FFD联系。
IEEE 802.15.4系统由多个部件组成，最基本的是设备Device，设备可以是FFD或RFD，两个或更多个在同一通道的通信的设备组成无线个人网WPAN，网络中至少需要有一个FFD，作为个人网的协调器。

2. 网络拓扑：

根据应用的需要，WPAN可以工作于两种拓扑结构，星型或点对点。在星型拓扑中，通信要建立在设备与一个中央控制器（称为PAN协调器）之间。处在一个网络中的所有设备具有64bit的扩展地址，此地址可用来在PAN中直接通信，当设备接入网络时可以被协调器分配一个16bit短地址。网络协调器一般是电源供电的，而大多数设备可以使用电池供电。
点对点通信也需要协调器，但其中的设备在一定范围内都可以与其他设备通信。点对点通信可以组成更复杂的网络结构，如网状拓扑，也可以是自组织的网络，但这种功能需要加入网络层，不在本标准之内。

3. 星型网络：

在星型网络中，一个全功能设备FFD首先被激活，它将建立一个网络并作为协调器。所有的星型网络都是独立于其他正在运行的星型网络的，它具有建立时选用的一个PAN id，此PAN id为无线发射球体范围内的其他网络未用的。一旦选用了PAN id，协调器就可以允许其他加入此网络，FFD和RFD都可以加入网络。

4. 点对点网络：

点对点拓扑中，每一个设备可与无线发射范围内的其他设备通信，其中一个设备指派为协调器，一般为第一个在某信道通信的设备。点对点拓扑中可以附加其他网络结构，比如簇树cluster-tree结构，这是一种特殊的点对点网络，其中大多数设备都是FFD，一个RFD设备可以接入网络作为一个支路的叶节点，因为在同一时间内它其只能与网络的一个FFD相连。
点对点拓扑中，每一个FFD都可以作为协调器，提供对其他设备或其他协调器的同步服务。这些协调器中只有一个可以作为总体的协调器，它可能具有比网络中其他设备更强的计算资源。PAN网络协调器组成第一个簇cluster，并使用cluster id（CID）为0来建立第一个簇头cluster head（CLH），选择一个未用的PAN id，并向邻近的设备广播信标Beacon帧。一个待选的设备接收到信标帧，可以在CLH请求加入网络。如果网络协调器允许加入，将加入此设备进入其邻近列表并作为子设备。而这个新加入者则以CLH为其父节点加入其邻近列表并开始发出周期性信标，其他待选设备可以加入这个网络作为其设备。如果初始的待选设备不能在CLH加入网络，将搜索其他父设备。
最简单的簇树cluster-tree网络是单簇结构，几个簇网络可以组成网而形成更大的网络。网络协调器在一定情况下可以指令某设备为邻近簇的CLH，其他设备接入而组成一个多簇网络结构。多簇结构可以扩展覆盖区域，但会增加消息延迟。

5. 体系结构：

无线个人网WPAN体系结构可以划分为几个层，以简化标准，每一层都为标准的一部分并为更高层提供服务。层次结构基于OSI七层模型。
WPAN设备有PHY、MAC和高层upper layer组成，其中物理层PHY包括射频RF收发器及控制机制，介质存取层MAC则提供各种传输对物理信道的操作。
高层upper layer包括网络层network layer和应用层application layer，网络层提供网络配置、管理和信息路由，应用层设备的功能。高层的内容超出本标准的范围。
物理层提供物理数据服务和物理管理服务，物理数据服务通过物理射频信道发射和接收物理协议数据单元PPDU的能力。物理层功能包括激活/关闭射频收发器、ED、LQI、信道选择、清除信道评估CCA、收发数据包。射频可以工作在在以下的无需许可证的频段：868~868.6MHz（欧洲）、902~928MHz（北美）、2400~2483.5MHz（世界范围）。
介质存取层MAC提供MAC数据服务和MAC管理服务，MAC数据服务是通过物理数据服务发送/接收MAC协议数据MPDU。MAC子层功能包括信标Beason管理、信道接入、GTS管理、帧验证、帧发送应答、关联与去关联。MAC子层还提供应用安全架构的调用。

二、基本功能：

1. 超帧super frame结构：

无线个人网WPAN允许使用可选的超帧结构，格式由协调器定义。超帧以网络信标Beason为边界，由协调器发送，并分成16个相同大小的时隙slot。信标帧在超帧的第1个时隙发送。如果协调器不用超帧结构，可以关闭信标。
信标原来同步附属设备，指示个人网PAN，并描述超帧结构。任何一个想在两个信标之间的竞争接入周期CAP (contention access period)内通信的设备，需要使用带时隙的CSMA-CA机制与其他设备竞争。所有的交互需要在下一个信标到来前完成。

超帧可以包括激活和不激活部分，在不激活部分，协调器将不与个人网PAN沟通，并可以进入低功耗模式。
在低延迟应用或应用要求特殊的数据带宽时，PAN协调器可以为这些应用提供超帧的份额，这些份额称为保证时隙GTS（guaranteed time slot）。这些GTS组成无竞争周期CFP（contention-free period），它总是出现在超帧的尾部，紧跟CAP。PAN协调器可以分配7个GTS，而GTS可能占用不止一个时隙。然而，足够的CAP需要存在，以满足基于竞争的网络设备接入或新设备加入网络。所有的基于竞争的交互需要在CFP开始前完成，而在GTS中发送的设备应保证在下一个GTS前完成交互，或在CFP结束前完成。

2. 数据传输模式：

存在3种类型的数据传输交互，第1种是设备向协调器传送数据，第2种是协调器传送而设备接收，第3种是两个点对点设备之间传送数据。在星型网络中，只存在前两种方式，因为数据只能在协调器和设备间传送。在点对点网络中，3中方式都存在。
每种方式的传输机制与网络是否存在信标Beacon而有所不同。使用信标的网络，支持低延时，如PC外围设备；如果网络不需要支持这类设备，可以不使用信标传输。但在网络关联时仍然需要信标。

1）向协调器传输数据：

在使用信标的网络，设备希望向协调器传输数据，首先要监听网络信标。当发现信标，设备会与超帧结构同步。在恰当的点，设备向协调器传输数据帧，使用时隙的CSMA-CA，协调器如果接收成功，会使用一种可选的应答帧来应答。交互就此完成。

在无信标的网络，如果设备想向协调器传输数据，只是简单地传输数据帧，使用无时隙的CSMA-CA。协调器如果接收成功，会使用一种可选的应答帧来应答。交互就此完成。

2）协调器传输数据：

在使用信标的网络，协调器如果想向设备传输数据，会在网络信标中指示有数据待发送。设备会周期性地监听信标，如果有数据待发送，使用有时隙的CSMA-CA发送MAC命令要求数据。协调器如果接收成功，会使用一种可选的应答帧来应答，待发送数据帧随后会使用有时隙的CSMA-CA发送。设备如果接收成功会使用一种可选的应答帧来应答。交互就此完成。接收到应答后，此消息会在信标帧的待发送信息中删除。

在无信标网络，协调器将对需要联系和传输数据的设备存储数据。设备通过发出MAC命令进行联系要求数据，使用的是无时隙的CSMA-CA机制。协调器如果接收成功，会使用一种可选的应答帧来应答，待发送数据帧随后会使用有时隙的CSMA-CA发送。如果有数据待发送，协调器向设备传送数据帧，用无时隙的CSMA-CA机制。如果无数据待发送，协调器向设备传送无负载数据payload的数据帧表示无数据要传输。设备如果接收成功会使用一种可选的应答帧来应答。交互就此完成。

3）点对点数据传输：

在点对点个人网PAN，每个设备都可以与其无线辐射球内的其他设备通信。为了使传输更有效，设备希望持续接收且与其他设备同步。在以前的情况，设备简单地使用无时隙的CSMA-CA机制传送数据；在后来的情况，需要进行一些测量一遍建立同步。测量部分已经超出本规范的范围。

3. 帧结构：

帧结构的设计是为了在噪声信道中传输时保证强健和有效，并保持最小的复杂性。无线个人网WPAN定义了4种帧结构：

• 信标帧，协调器发信标帧
• 数据帧，所有设备用来传输数据
• 应答帧，用来确认成功接收
• MAC命令帧，所有节点用来控制传输

1）信标帧：

在使用信标的网络，协调器发出网络信标Beacon。

MAC服务数据单元MSDU(MAC service data unit)包括超帧说明、挂起地址、地址列表和信标载荷，而MSDU有前缀MAC头（MHR）及附加MAC尾（MFR）。MHR包括MAC帧控制域、信标序列码（BSN）和地址信息域，MFR包括16bit帧校验序列（MFS）。MHR、MSDU和MFR一起组成MAC信标帧（MSDU）。
MSDU然后通过物理层PHY，作为物理层信标包的载荷PSDU（PHY service data unit）。PSDU需要加前缀同步头SHR，包括前导序列和帧起始定界域（SFD），而物理层头PHR包括PSDU的字节长度。这些前导序列用来使接收机与符号同步。SHR、PHR和PSDU组成物理层的信标包。

2）数据帧：

数据帧的载荷作为MSDU通过MAC子层，MSDU加上前缀MAC头（MHR）附加MAC尾（MFR）。MHR包括MAC帧控制域、数据序列码和地址信息域，MFR包括16bit帧校验序列（MFS）。MHR、MSDU和MFR一起组成MAC信标帧（MSDU）。

MSDU然后通过物理层PHY，作为物理层数据帧的载荷PSDU（PHY service data unit）。PSDU需要加前缀同步头SHR，包括序列前导和帧起始定界域（SFD），而物理层头PHR包括PSDU的字节长度。这些前导序列和数据SFD用来使接收机建立符号同步。SHR、PHR和PSDU组成物理层的数据包。

3）应答帧：

MAC的应答帧由MHR和MFR组成，MHR包括MAC帧控制和数据序列码域，MFR由16bit FCS组成。MHR域MFR一起组成MAC层应答帧。

MSDU通过物理层PHY作为物理层应答帧的载荷PSDU（PHY service data unit）。PSDU需要加前缀同步头SHR，包括前导序列和帧起始定界域（SFD），而PHR包括PSDU的字节长度。这些前导序列和数据SFD用来使接收机建立符号同步。SHR、PHR和PSDU组成物理层的应答包。

4）MAC命令帧：

MSDU包括命令类型域和命令帧特定数据，称为命令帧载荷。MSDU加上前缀MAC头（MHR）附加MAC尾（MFR）。MHR包括MAC帧控制域、数据序列码和地址信息域，MFR包括16bit帧校验序列（MFS）。MHR、MSDU和MFR一起组成MAC信标帧（MSDU）。

MSDU通过物理层PHY作为物理层命令帧的载荷PSDU（PHY service data unit）。PSDU需要加前缀同步头SHR，包括前导序列和帧起始定界域（SFD），而PHR包括PSDU的字节长度。这些前导序列和数据SFD用来使接收机建立符号同步。SHR、PHR和PSDU组成物理层的应答包。

4. 可靠性：

无线个人网WPAN使用多种机制保证数据传输的可靠，这些机制包括载波监听多路访问/冲突避免CSMA-CA、帧应答、数据校验、简便协商。

1）载波监听多路访问/冲突避免机制：

无线个人网WPAN根据网络配置使用2种信道接入机制。无信标的网络使用无时隙的CSMA-CA机制，设备如果要传输数据或MAC命令，需要等待一个随机的时间间隔。如果发现信道是空闲的，随后加入一个随机的时间退避，然后发送数据。如果发现信道在使用，随后加入一个随机的时间退避，然后设备等待另一个随机间隔，再次进行接入。应答帧不需要使用CSMA-CA机制。
在信标网络，使用时隙的CSMA-CA信道接入机制，其中退避时隙与信标发射的起始位置对齐。一旦设备希望在CAP中发送数据，需要定位下一个退避时隙的边界，然后等待随机数量的退避时隙。如果信道在使用，加入随机的退避，然后等待随机数量的退避时隙，再次接入信道。如果信道空闲，设备可以在下一个获得的退避时隙边界发送。应答帧和信标帧不需要使用CSMA-CA机制。

2）帧应答：

成功接收到有效数据，或MAC命令帧，可选择使用应答确认。如果接收设备因为一些原因不能处理接收数据，将不会做出应答。
如果发起者在一定时间间隔内未能接收到应答，会假定发射不成功，将尝试再次发送。在几次重发后仍然没有接收到应答，发起者可以选择终止或再次发送。如果不要求应答，发起者假定发送成功。

3）数据校验：

为了检测bit错误，使用FCS机制，使用16bit的ITU-T循环冗余检验，用于保护每一帧。

4）功耗问题：

在一些应用中，会使用电池供电，而更换电池或短时间内充好电并不方便，所以需要重点考虑功率消耗。这就要求执行附加的能量管理，这已超出本标准的范围。
本协议有利于发展电池供电的设备，但一些应用中的设备需要主电源供电，而电池供电设备要求负载循环来来减小功率消耗。这些设备需要在大多数时间处在休眠状态，但每个设备都要周期性地监听射频信道以检测是否有信息待发送。这种机制允许应用设计者在功率消耗与信息延迟间折中选择。主电源供电设备可选择持续监听RF信道。

5）安全机制：

本标准为各种应用提供MAC层的基线安全性（baseline security），基线安全包括维护接入控制列表ACL和使用对称加密算法来保护发送帧。运行安全的能力不是必须包含的，然而安全应可以运行在任何设备的任何时刻。当MAC子层使用安全机制并提供密钥材料，上层据此可提供安全服务。上层可提供密钥管理、设备授权、帧完整性、新鲜度保护等，但这些内容已超出本标准范围。

5. 原语概念：

一个层的服务，是通过建立在下个低层基础上的功能，以提供给下个高层或子层的用户的能力。下图中给出了服务的层次体系和相关的两个通信者之间的关系。

服务明确规定了N-User和N-Layer之间的信息流，这些信息流由分立的立即执行的事件模块化，以提供的服务为特征。每个事件包括从一个层经过SAP层到另一个层与另一个N-User关联通过的原语。服务原语表达了提供特定服务所要求的信息。服务原语是抽象的，只有服务提供者才知道特定含义。
服务由描述服务的原语和特定参数所规定。一种服务可能包括一个或多个原语，每个原语会包含零个或多个所要求服务需要传递的信息的参数。原语有下面4种类型：

• Request：请求原语由N-User到N-Layer要求服务初始化。
• Indication：指示原语由N-Layer到N-User，来指示对N-User很重要的N-Layer内部事件。
• Response：响应原语由N-User到N-Layer，完成一个以前的指示原语的调用过程。
• Confirm：确认原语由N-Layer到N-User，传递一个或多个以前的服务请求的结果。

三、物理层规范：

物理层承担以下任务：

• 激活或关闭射频收发信机
• 当前信道的能量检测ED
• 接收包的质量指示LQI
• 载波监听多路访问/冲突避免（CSMA-CA）的净信道评估CCA
• 信道频率选择
• 数据发送和接收

1. 工作频率范围：

一个兼容设备应工作于下表中的一个或几个频段，并使用其中概述的调制或扩展格式。

本标准的目的是建立符合欧洲、日本、加拿大、美国的规则。下面列出的规范仅提供信息，标题可能会更改，版本也会更新。

• 欧洲：
  认证标准: European Telecommunications Standards Institute (ETSI)
  文件: ETSI EN 300 328-1 [B11], ETSI EN 300 328-2 [B12], ETSI EN 300 220-1 [B10], ERC 70-03 [B13]
  批准机关: National type approval authorities


• 日本：
  认证标准: Association of Radio Industries and Businesses (ARIB)
  文件: ARIB STD-T66 [B14]
  批准机关: Ministry of Public Management, Home Affairs, Posts and Telecommunications (MPHPT)


• 美国:
  认证标准: Federal Communications Commission (FCC), United States
  文件: FCC CFR47, Section 15.247 [B14]


• 加拿大:
  认证标准: Industry Canada (IC), Canada
  文件: GL36 [B15]

2. 信道配置和数量：

一共27个信道，编号0~26，分配在三个频段。2.4GHz频段有16个信道，915MHz频段有10个信道，868MHz有1个信道。每个信道的中心频率定义为：

• Fc = 868.3MHz，k=0
• Fc = 906+2(k-1)MHz，k=1,2,...,10
• Fc = 2405+5(k-11)MHz，k=11,12,...,26

其中，k为信号编号。

兼容设备应支持当地规范所允许的所有信道。

3. 无线性能测量：

除非特别说明，发射及接收的无线功率测量点，应在收发机与天线的连接器上。测试设备应与天线连接器阻抗匹配，或校正任何的不匹配。对没有天线连接器的设备，测量应转换为各向同性的等效辐射功率（ERIP）（比如0dBi增益天线），任何辐射测量应在测试时根据天线增益进行校正及补偿。

1）发射功率：

最大发射功率应遵循当地规范，兼容设备的物理层参数中应标明额定发射功率电平。

2）带外杂散发射：

带外杂散发射应遵循当地规范。

3）接收灵敏度定义：

4. 2.45GHz物理层规范：

数据率应为250kb/s，使用十六进制准正交调制技术。在每个数据符号阶段，4个信息比特用于选择16个接近正交的PN序列之一发送。PN序列串接起来组成码片序列，使用偏移量正交相移键控O-QPSK调制到载波上。

1）bit-symbol映射：

所有的PPDU二进制数据需要调制和扩展编码。每个字节的低4个LSB位（b0、b1、b2、b3）应映射为一个符号symbol，而高4个MSB位（b4、b5、b6、b7）要映射为下一个符号。每个PPDU，从前缀域到PPDU的最后字节，都需要持续地经过这种调制和扩展处理。

2）Symbol-chip映射：

每个数据符号symbol，还需要映射为32-chip的PN序列，见下表：

3）O-QPSK调制：

代表每个数据符号的码片序列，使用带半正弦脉冲整形的O-QPSK调制到载波上。偶数序号码片调制在I相位载波，而奇序号码片则调制在Q相位载波。因为每个数据表达为32码片序列，码片率（一般为2Mchip/s）是32倍的符号率。为组成I相位和Q相位码片调制的偏移，Q相位码片需要相对于I相位延迟Tc，其中Tc为码片速率的倒数。

4）脉冲形状：

半正弦脉冲形状用来代表每个基带码片，表达式为：

5）码片传输顺序：

在每个符号中，最后的码片C0首先发送，而最大的码片C31则最后发送。

5. 2.45GHz频段射频规范：

工作在2.45GHz频段的设备，除了要符合当地规范，还需要满足下面的射频要求。

1）发射功率谱密度抑制：

产品的发射频谱应小于下面表中的数值：

表中给出了相对和绝对限制值，平均频谱功率应使用100kHz解析度带宽测量。使用相对限值时，参考电平应使用载波频率±1MHz内最高的平均功率谱测量值。

2）符号率：

2.45GHz频段物理层的符号率为62.5k符号/s±40ppm。

3）接收灵敏度：

在测试条件下，兼容设备应能达到-85dBm或更好。

4）接收机抗干扰：

最小的抗干扰电平见下表。邻道为与所需信道频率最近的信道中的其中之一，间隔信道为邻道之外的信道频率最近的信道。比如，如果13信道为所需信道，12和14信道为邻道，而11和15为间隔信道。

邻道抑制应按下述方法测量，要求的信号应为兼容的IEEE 802.15.4 2.45GHz伪随机数据信号，输入接收机的信号幅度比前面列出的最大接收灵敏度电平高3dB。
邻道与间隔信道抑制应在只有一个干扰信号下测量，接收机应按前面给出的丢包率条件下测试。

6. 868/915MHz频段规范：

868MHz频段数据率为20kb/s，915频段数据率为40kb/s。
868/915MHz频段使用直接序列扩频DSSS和二进制相移键控BPSK，数据符号编码使用码片调制和差分编码。

每个PPDU需要按字节顺序经过差分编码、bit-chip映射、调制，从前缀域开始，到最后一个字节结束。而在每个字节中，b0首先处理，而b7最后处理。
差分编码，是对原始数据与前一位数据模2加运算，En=Rn⊕En-1。其中，Rn是待编码而二进制原始数据，En是相应的差分编码值，En-1是前一位差分编码值。对每一个发送的数据包，E0假定为0，R1为第1个要被编码的数据比特。
反过来，解码运算为，Rn=En⊕En-1。对每个包，E1是第1个要被解码的比特，E0假定为0。

Bit-chip映射表为：

每个输入比特要映射为15bit的PN序列。
码片序列使用带升余弦（滚降系数为1）BPSK脉冲成形的BPSK调制到载波上。868MHz频段码片速率为300kchips/s，915MHz频段码片速率为600kchips/s。
滚降系数为1的升余弦脉冲成形使用公式：

码片传输顺序为最后一个码片C0首先发送，而最大值得码片C14最后发送。

915MHz的发射功率谱密度抑制见下表。平均频谱功率应使用100kHz解析度带宽测量。使用相对限值时，参考电平应使用载波频率±600kHz内最高的平均功率谱测量值。

868MHz频段的符号率为20k符号/s，915MHz的符号率为40k符号/s，精度为±40ppm。

兼容设备在868/915MHz频段的灵敏度应为-92dBm或更好。

因为868MHz频段只有一个信道，所以只给出915MHz频段的抗干扰参数表：

测试方法及条件与2.45GHz频段基本一致。

7. 射频一般规范：

适合2.4GHz和868/915MHz频段。

1）Tx-Rx转换时间：

应少于12个符号symbol时间。此参数应在空中接口测量，从发送符号的最后边界，直到接收机准备开始接收下个物理包。

2）Rx-Tx转换时间：

应少于12个符号symbol时间。此参数应在空中接口测量，从接收到符号的最后边界，直到发射机发射应答。实际发射开始时间由MAC子层规定。

3）EVM定义：

IEEE 802.15.4发射机的调制精度决定于EVM测量。为了计算矢量幅度误差EVM，N个接收的复数码片值需要捕捉并记录下来。对每个接收到的复数码片，需要判决发送的是哪个码片。理想的接收复数码片位置使用矢量(Ij,Qj)表示，矢量误差(δIj,δQj)定义为理想位置到实际接收点位置的距离。

接收到的矢量，为理想矢量与矢量误差的和：

IEEE Std 802.15.4-2003的EVM定义为：

其中，S为理想星座点的矢量幅度。

IEEE Std 802.15.4发射机在测量1000码片时，EVM值应小于35%。EVM应在I、Q基带码片恢复到一个参考系统下测量，参考接收系统在测量时应运行载波锁定、符号定时恢复和幅度调整。

4）发射中心频率误差：

发射中心频率误差应不大于±40ppm。

5）发射功率：

IEEE Std 802.15.4发射机应有发射至少-3dBm的能力，设备应发射较低的功率以减小对其他设备或系统的干扰。最大发射功率由当地规范限定。

6）接收机的最大输入电平：

IEEE 802.15.4接收机应能接收大于或等于-20dBm的输入信号。

7）接收机ED：

接收机ED测量目的是在网络层用于信道选择算法。ED是对一个IEEE 802.15.4信道带宽内的信号功率的估计，并不去试图识别或解码信道中的信号，ED时间大约为8个符号symbol时间。
ED结果是通过PLME-ED.confirm汇报给MLME，是一个8bit整数，从0x00~0xff。最小的ED值0指示接收功率不超过接收灵敏度的10dB，而接收ED值的范围至少跨40dB。在这个范围内，接收功率值到ED值的映射为线性的，精度为±6dB。

8）LQI：

LQI是接收包强度及质量特征的测量，这个测量会使用接收机ED、信噪比估计，或这些方法的组合。LQI结果由网络层或应用层使用，具体方法不在此规范内。
应在每个接收包执行LQI测量，结果由PD-DATA.indication汇报给MAC子层，这是一个0x00~0xff的整数。最小和最大值（0x00和0xff）应与接收机接收到的最低和最高信号质量对应，在这二者之间的值应均匀分布在这两个限值之间，至少应有8个LQI唯一值。

9）净信道评估CCA：

IEEE 802.15.4物理层应有运行CCA的能力，使用下面有3种方法之一：

• Mode 1：能量超门限，CCA检测到高于ED门限的任何能量则汇报为busy
• Mode 2：载波判断，CCA检测到IEEE 802.15.4特征的调制和扩频信号则汇报为busy，能量可能高于或低于ED门限
• Mode 3：载波判断及能量超门限，CCA检测到IEEE 802.15.4特征的调制和扩频信号且能量高于ED门限

无论哪种模式，如果PLME-CCA.request原语被物理层在接收PPDU时接收到，CCA需要汇报busy介质。

Busy信道由PLME-CCA.confirm原语指示，带有状态BUSY；Clear信道由PLME-CCA.confirm原语指示，带有状态IDLE。

物理层的PHY PIB属性phyCCAMode应指示恰当的工作模式，CCA参数应遵循下述准则：

• ED门限应大于接收灵敏度10dB
• CCA检测时间应等于8个符号周期

四、MAC子层规范：（略）