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IEEE 802. 15.4/ZigBee的MAC層(數(shù)據(jù)鏈路層、介質(zhì)接入控制層或媒體控制層)的主 要功能是為兩個ZigBee設(shè)備的MAC層實體之間提供可靠的數(shù)據(jù)鏈路，其主要功能包括以 下部分：

(1)通過CSMA-CA機制解決信道訪問時的沖突。

(2)發(fā)送信標或檢測、跟蹤信標。

(3)處理和維護保護時隙(GTS)0

(4)連接的建立和斷開。

(5)安全機制。

IEEE 802系列標準把數(shù)據(jù)鏈路層分成邏輯鏈路層控制(Logical Link Control, LLC)和 MAC兩個子層。LLC子層在IEEE 802. 6標準中定義為802標準系列所共用；而MAC子 層協(xié)議則依賴于各自的物理層。IEEE 802. 15. 4的MAC子層支持多種LLC標準，通過業(yè) 務(wù)相關(guān)匯聚子層協(xié)議承載IEEE 802. 2協(xié)議中第一種類型的LLC標準，同時也允許其他 LLC標準直接使用IEEE 802. 15. 4 MAC子層的服務(wù)。LLC子層主要功能是進行數(shù)據(jù)包 分段與重組以及確保數(shù)據(jù)包按順序傳輸。

如圖4-23所示,IEEE 802. 15.4 MAC子層實現(xiàn)包括設(shè)備間無線鏈路的建立、維護與斷開，確認模式的幀傳送與接收，信道接入與控制，幀校驗與快速自動請求重發(fā)(ARQ),預(yù)留 時隙管理以及廣播信息管理等。MAC子層處理所有物理層無線信道接入。主要功能 如下：

(1)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)信標。

(2)與信標同步。

(3)支持個域網(wǎng)鏈路的建立和斷開。

(4)為設(shè)備的安全提供支持。

(5)信道接入時采用免沖突載波檢測多址接入(CSMA-CA)機制。

(6)處理和維護保護時隙(GTS)機制。

(7)在兩個對等的MAC實體之間提供一個可靠的通信鏈路。

MAC子層與LLC子層的接口中用于管理目的的原語僅有26條。相對于Bluetooth技術(shù)的131條和32個事件而言,IEEE 802. 15. 4 MAC子層的復(fù)雜度很低，不需要高速處理 器，因此降低了成本。

IEEE 802. 15.4 MAC層定義了兩種信道接入方法，分別用于兩種ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中：基于中心控制的星形網(wǎng)絡(luò)和基于對等操作的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。在星型網(wǎng)絡(luò)中，中心設(shè)備承 擔(dān)網(wǎng)絡(luò)的形成與維護、時隙的劃分、信道接入控制以及專用帶寬分配等功能，其余設(shè)備則根 據(jù)中心設(shè)備的廣播信息來決定如何接入和使用信道，這是一種時隙化的載波監(jiān)聽和沖突避 免CSMA/CA信道接入算法。在對等的網(wǎng)絡(luò)中，沒有中心設(shè)備控制，也沒有廣播信道和廣播信息，而是使用標準的CSMA/CA信道接入算法接入網(wǎng)絡(luò)。

總線型局域網(wǎng)在MAC層的標準是CSMA/CD,即載波監(jiān)聽多點接入/沖突檢測。由于 無線產(chǎn)品的適配器不易檢測信道是否存在沖突，因此802. 15定義了一種新的協(xié)議，即載波 監(jiān)聽多點接入/沖突避免。一方面，載波偵聽，即可查看介質(zhì)是否空閑；另一方面避免沖突， 通過隨機的時間等待，使信號沖突發(fā)生的概率最小，當(dāng)介質(zhì)被偵聽到空閑時，優(yōu)先發(fā)送。