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【IEEE 802.15. 6标准】

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前言??这是定义在人体(但不限于人体)附*或内部进行短距离无线通信的标准。它使用现有的工业科学医学(Industrial scientific medical,ISM)频段以及国家医学和/或监管机构批准的频段。在需要时遵守严格的无干扰准则的同时,它支持服务质量(QoS),极低的功率和高达10 Mbps的数据速率。该标准考虑了人体的存在(随男性,女性,骨感,体重等而变化),为了最大程度地减小人体的比吸收率(Specific absorption rate,SAR)而进行的辐射方向图整形以及用户动作导致的特性变化对便携式天线的影响。


该协议目的是提供一种用于短距离(即,关于人体范围),低功率和高度可靠的无线通信的国际标准,以用于在人体附*或内部使用。可以提供通常高达10Mbps的数据速率,以满足娱乐和医疗保健服务的演进集。当前的个人区域网(Personal area networks,PAN)不满足某些应用环境的医疗要求(接*人体组织)和相关的通信法规。它们还不支持可靠性,QoS,低功耗,数据速率和无干扰的汇聚,以广泛解决人体局域网(Body area networks,BAN)应用的广度。



参考资料:IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 15.6_ Wireless Body Area Networks
下载地址:https://download.csdn.net/download/qq_39518871/12909550



Network topology

所有节点和集线器都应组织成逻辑集,在本规范中称为体域网(BAN),并由它们各自的集线器进行协调,以进行媒体访问和电源管理,如图1所示。BAN中只有一个集线器,而BAN中的节点数范围是从零到mMaxBANSize。在单跳星形BAN中,帧交换将直接在节点与BAN的集线器之间发生。在两跳扩展星形BAN中,集线器和节点将可选地通过具有中继功能的节点交换帧。


BAN之间的MAC子层上的访问协调未在此标准中指定。该标准提供了用于在相邻或重叠的BAN之间共存和缓解干扰的可选机制(在6.13中)。除非另有说明,否则本标准中引用的节点均在给定的BAN中。


Reference model

根据IEEE 802?参考模型,所有节点和集线器都在内部划分为物理(PHY)层和介质访问控制(MAC)子层,如图2所示。节点和集线器之间的直接通信将在此标准中规定的PHY层和MAC子层传输。节点或集线器的PHY层和MAC子层在任何给定时间仅使用一个操作信道。消息安全服务将在MAC子层进行,安全密钥生成将在MAC子层的内部和/或外部进行。

在节点或集线器内,MAC通过位于MAC子层正上方的MAC服务访问点(SAP)向MAC客户端(更高层)提供服务,而PHY通过位于PHY SAP的PHY向MAC提供服务 它们之间。在传输时,MAC客户端通过MAC SAP将MAC服务数据单元(MSDU)传递到MAC子层,并且MAC子层通过PHY SAP将MAC帧(也称为MAC协议数据单元或MPDU)传递到PHY层。在接收时,PHY层通过PHY SAP将MAC帧传递到MAC子层,而MAC子层通过MAC SAP将MSDU传递到MAC客户端。MAC SAP和PHY SAP均未公开,其规格不在本标准范围之内。


这可能有一个逻辑节点管理实体(NME)或集线器管理实体(HME),它们与PHY和MAC以及与其他层交换网络管理信息。就它们各自支持的管理功能而言,HME是NME的超集。但是,在此标准中,没有强制要求存在NME或HME以及在NME或HME与MAC或PHY之间进行分区,也没有规定NME或HME的行为。


Time base

如果要及时安排它们的媒体访问,那么所有节点和集线器都应建立一个时间参考库,如图3所示,其中时间轴分为长度相等的信标周期(超帧)和每个信标周期(超帧)由长度相等的分配时隙组成,从




0





1





.


.


.





s



0、1,...,s


0、1,...,s 开始编号,其中




s





255



s≤255


s≤255。可以根据包括间隔的编号的分配时隙来参考分配间隔,并且可以适当地根据在其之前或之后的编号的分配时隙来参考时间点。

如果在其BAN中需要时间参考进行访问调度,则要求集线器选择信标周期(超帧)的边界,并因此选择其中的分配时隙的边界。在发送信标的信标模式操作中,集线器需要通过在信标周期(超帧)的开始或其他指定位置发送信标来传达此类边界,以及发送包含其相对于当前信标周期(超帧)开始时间的发送时间定时帧(T-Poll帧)。在不发送信标但需要时间参考的非信标模式操作中,要求集线器通过发送定时帧(T-Poll帧)来传达此类边界,其中定时帧也包含相对于当前超帧的开始时间的发送时间。


BAN中需要时间参考的节点需要从信标或/和定时帧(T-Poll帧)的接收中导出并重新校准信标周期(超帧)和分配时隙的边界。


帧传输可能跨越一个以上的分配时隙,不一定在一个分配时隙边界上开始或结束。



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