ICS35.110 L79 中华人民共和国国家标准 GB/T30269.302—2015 信息技术 传感器网络 第302部分:通信与信息交换: 高可靠性无线传感器网络 媒体访问控制和物理层规范 Informationtechnology—Sensornetwork— Part302:Communicationandinformationexchange: Mediumaccesscontrol(MAC)andphysical layer(PHY)specificationforreliablewirelesssensornetworks 2015-12-31发布 2017-01-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 缩略语 4 …………………………………………………………………………………………………… 5 总体描述 6 ………………………………………………………………………………………………… 5.1 网络拓扑 6 …………………………………………………………………………………………… 5.2 协议栈 7 ……………………………………………………………………………………………… 5.3 功能综述 7 …………………………………………………………………………………………… 5.4 原语的概念 13 ………………………………………………………………………………………… 6 物理层规范 14 ……………………………………………………………………………………………… 6.1 一般要求 14 …………………………………………………………………………………………… 6.2 操作频率范围 14 ……………………………………………………………………………………… 6.3 PHY服务规范 16 …………………………………………………………………………………… 6.4 PPDU格式 25 ………………………………………………………………………………………… 6.5 PHY常数和RIB属性 26 …………………………………………………………………………… 6.6 技术要求 28 …………………………………………………………………………………………… 7 MAC层规范 33 …………………………………………………………………………………………… 7.1 MAC层服务原语 33 ………………………………………………………………………………… 7.2 MAC帧格式 78 ……………………………………………………………………………………… 7.3 MAC命令帧 88 ……………………………………………………………………………………… 7.4 MAC常量和RIB属性 96 …………………………………………………………………………… 7.5 MAC功能概述 103 …………………………………………………………………………………… 7.6 MAC层和PHY交互的消息序列图 138 …………………………………………………………… 参考文献 147 ……………………………………………………………………………………………………GB/T30269.302—2015 前 言 GB/T30269《信息技术 传感器网络》分为以下几部分: ———第1部分:参考体系结构和通用技术要求; ———第2部分:术语; ———第301部分:通信与信息交换:低速无线传感器网络网络层和应用支持子层规范; ———第302部分:通信与信息交换:高可靠性无线传感器网络媒体访问控制和物理层规范; ———第303部分:通信与信息交换:基于IP的网络层规范; ———第304部分:通信与信息交换:面向视频的媒体访问控制和物理层规范; ———第401部分:协同信息处理:支撑服务及接口; ———第501部分:标识:传感结点标识符编制规则; ———第502部分:标识:传感结点标识符解析和管理规范; ———第503部分:标识:传感结点标识符注册规程; ———第601部分:信息安全:通用技术规范; ———第602部分:信息安全:网络传输安全技术规范; ———第701部分:传感器接口:信号接口; ———第702部分:传感器接口:数据接口; ———第801部分:测试:通用要求; ———第802部分:测试:低速无线传感器网络媒体访问控制和物理层; ———第803部分:测试:低速无线传感器网络网络层和应用支持子层; ———第901部分:网关:通用技术要求; ———第1001部分:中间件:传感器网络结点数据交换规范。 本部分是GB/T30269的第302部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。 本部分起草单位:深圳市海思半导体有限公司、中国电子技术标准化研究院、重庆邮电大学、北京邮 电大学、中国电力科学研究院。 本部分主要起草人:刘培、卓兰、王浩、王平、邹卫霞、仝杰。 ⅠGB/T30269.302—2015 信息技术 传感器网络 第302部分:通信与信息交换: 高可靠性无线传感器网络 媒体访问控制和物理层规范 1 范围 GB/T30269的本部分规定了470MHz~510MHz频段高可靠性无线传感器网络的物理层和媒体 访问控制层技术规范。 本部分适用于短距离智能无线抄表、智能家居控制等应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T15629.2 信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网 特定要求 第2部 分:逻辑链路控制 GB/T30269.2 信息技术 传感器网络 第2部分:术语 微功率(短距离)无线电设备的技术要求(信部无〔2005〕423号文件) 3 术语和定义 GB/T30269.2中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 关联 association 在RWSN中建立成员之间关系的一种服务。 3.2 自动唤醒 automaticallywake-up MAC层提供的一种服务,协调器发送唤醒帧序列,终端设备周期侦听信道时若接收到唤醒帧,即 结束休眠状态。 3.3 信标使能的RWSN beacon-enabledRWSN 在RWSN内所有协调器都可以发送规则信标,即信标指数小于0X0F。 3.4 竞争访问周期 contentionaccessperiod;CAP 直接跟在信标帧之后的时间周期,在该时间周期期望发送的设备利用CSMA-CA机制竞争信道 接入。 [GB/T15629.15—2010,定义3.7] 1GB/T30269.302—2015 3.5 CAP符号 CAPsymbol 在CAP期间出现的周期符号。 [GB/T15629.15—2010,定义3.8] 3.6 候选信道 candidatechannel 非活跃期所扫描的两个待扫描信道中的一个。 3.7 信道队列 channelqueue 协调器指定的多个待扫描信道集合,包含多个信道。 3.8 信道维护周期 channelmaintenanceperiod 进行两次连续的信道维护过程的时间间隔。 3.9 信道维护 channelmaintenance 约定信道和候选信道经ED检测后,协调器比较约定信道和候选信道的能量等级或平均能量等级 大小,并以比较结果为依据更新约定信道和候选信道的过程。 3.10 设备 device 可以执行媒体访问控制与无线媒体的物理接口的任何实体。它可以是一个简化功能设备(RFD) 或全功能设备(FFD)。 3.11 帧 frame 按时一起发送的所聚集的来自媒体访问控制(MAC)子层的若干比特的格式。 [GB/T15629.15—2010,定义3.14] 3.12 全功能设备 full-functiondevice 能作为协调器进行操作的设备。 [GB/T15629.15—2010,定义3.15] 3.13 本地时钟 localclock 设备内部的符号时钟。 [GB/T15629.15—2010,定义3.23] 3.14 监测数据 monitoringdata 一种业务数据,需要网络提供高可靠性传输的支持。 3.15 非监测数据 non-monitoringdata 一种非业务数据,不需要网络提供高可靠性传输的支持。 3.16 包 packet 通过物理媒体按时一起发送的格式化聚集的若干比特。 [GB/T15629.15—2010,定义3.31] 2GB/T30269.302—2015 3.17 净荷数据 payloaddata 正在发送的数据消息的内容。 3.18 RWSN协调器 RWSNcoordinator 能转发消息的全功能设备。RWSN中起主要控制作用的协调器,一个RWSN中有一个确定的 RWSN协调器。 3.19