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文档简介

L79中华人民共和国国家标准信息技术系统间远程通信和信息交换可见光通信第2部分:低速窄带可见光通信媒体访问控制和物理层规范ITx-v2019-08-30发布2020-03-01实施国家市场监督管理总局Ⅰ前言 2规范性引用文件 3术语、定义和缩略语 3.1术语和定义 4总体描述 4.2VLC和RF的异构网络 4.3全双工传输 4.4体系结构 4.5地址与标识 4.6对调光和闪烁避免的支持 4.7数据的传输模型 要求 5.4灯光亮度调节 5.6PPDU格式 5.7PHY服务规范 5.8PHY枚举和描述 5.9PHY常数和PIB属性 5.10PHY 6MAC层协议 6.1MAC功能描述 6.2MAC帧格式 6.3MAC命令帧格式 7MAC层服务 7.2MAC数据服务 7.3MAC管理服务 7.4MAC常量和MIB属性 8.2认证和密钥管理 ⅢGB/T36628《信息技术系统间远程通信和信息交换可见光通信》目前发布以下部分:—第1部分:媒体访问控制和物理层总体要求;—第2部分:低速窄带可见光通信媒体访问控制和物理层规范;—第3部分:高速可见光通信媒体访问控制和物理层规范;—第4部分:室内定位传输协议。本部分为GB/T36628的第2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:中国电子技术标准化研究院、清华大学、战略支援部队信息工程大学、深圳赛西信息技术有限公司、东莞信大融合创新研究院、深圳市海思半导体有限公司、中兴通讯股份有限公司。1信息技术系统间远程通信和信息交换可见光通信第2部分:低速窄带可见光通信媒体访问控制和物理层规范GB/T36628的本部分规定了基于光学透明介质的低速窄带可见光通信的PHY和MAC层规范。 对使用波长范围从380的波段进行通信的收发机的PHY和MAC层功能要求和安全要求进行了定义。本部分适用于低速窄带可见光通信PHY和MAC层的设计和开发。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/T36628.1—2018信息技术系统间远程通信和信息交换可见光通信第1部分:媒体访问控制和物理层总体要求3术语、定义和缩略语GB/T36628.1—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。信标协调器发送的用来与已连接设备之间保持同步、描述超帧结构及下发其他管理信息的管理消息。注:信标可分为原信标和附加信标。原信标是协调器周期性常规发送的信标,在每个超帧的信标时隙中发送。附加信标是基于设备的请求,在原信标之外额外发送的信标,一般在CFP区域的GTS发送。3.1.2补偿符号在亮度调节过程中,为了进行能量补足而添加的脉冲调制符号。下列缩略语适用于本文件。接入点(信标与信标间隔(信标顺序(2信标区间(信标序列号(竞争接入区(卷积码(空闲信道估计(无竞争区域(信道调制方式评估(循环冗余校验(冲突分解队列(载波侦听多路访问冲突避免(清除发送(颜色能见度调光(设备管理实体(数据传输队列(能量检测(帧校验序列(前向纠错(快速锁定模式(伽罗华域(保证时隙(报头校验序列(帧间空隙(发光二极管(长帧间空隙(可见光个域网(媒体访问控制(媒体访问控制通用子层(媒体访问控制尾(最大闪烁时间周期(媒体访问控制头(管理信息库(媒体访问控制链路管理实体(媒体访问控制协议数据单元(媒体访问控制服务数据单元(可选域检验序列(开关键控(对等网络(物理层数据(物理层报头(3物理层(物理层管理实体(物理层数据单元(物理层服务数据单元(脉宽调制(服务质量(接收端地址(缩减的帧间空隙(行程长度限制(分解队列(请求发送(接收器(业务接入点(短帧间空隙(第二传输窗(发送端地址(传输队列(收发器(业务规范(发射器(可见光通信(可变脉冲位置调制(波长质量指示(4总体描述网络拓扑见GB/T36628.1—2018中5.1的规定。4.2VLC和RF的异构网络VLC和RF的异构网络见GB/T36628.1—2018中5.3的规定。4.3全双工传输若协调器下行使用可见光波段,上行使用红外波段,则协调器应支持全双工传输。协调器应支持与一个设备之间的对称全双工传输和两个不同设备之间的非对称全双工传输。全双工传输包括无竞争的全双工传输和基于竞争的全双工传输,见6.1.8。协议栈体系结构见GB/T36628.1—2018中5.4的规定。PHY定义了两种服务,PD-SAP和PLME-SAP。PD-SAP是PHY数据服务,PLME-SAP是PHY管理服务。PHY数据服务在物理发射信道上收发PPDU。PHY管理服务维护一个由物理相关数据组成的数据库。PHY支持一种物理类型:低数据速率应用。该类型下使用OOK和VPPM两种调制方式,数据传MPDU作为MAC层输出,经过PHY并被不同的PHY模块处理(如信道编码和线路编码被PHY输出后作为PSDU。PSDU中添加了含前导码序列字段的SHR和一个PHR,其包含用字节表示的PSDU长度信息。前导码序列使接收器能够实现同步。SHR、PHR和PSDU共同构成PHY帧或PPDU,PPDU格式见5.6。4.4.3媒体访问控制层MAC层定义了两种SAP服务:MCPS-SAP和MLME-SAP。MCPS-SAP是MAC数据服务,MLME-SAP是MAC管理服务。高层通过MAC公共部分子层SAP(MCPS-SAP)访问MAC数据服务,通过MAC层管理实体SAP(MLME-SAP)访问MAC管理服务。MAC层提供的数据服务是借由PHY提供的数据服务实现MPDU的发送和接收。MAC层提供的管理服务包括信标管理、同步、关联和解关联、信道接入、确认重传、管理和维护、全双工传输等。MAC层还提供适用于应用场景的安全机制,提供调光、闪烁避免等功能。4.5地址与标识同一个设备可通过一个唯一的EUI-64地址16位的短地址进行寻址,当设备加入时,其协调器把16位短地址分配给设备。短地址以16位的无符号整数表示。尚未成功加入设备向协调器发送关联请求消息时缺省使用短地址0。短地址取值为255时为广播地址,用于广播传输。当设备退出网络后,协调器收回为其分配的16位短地址,可分配给其他设备。当协调器新建一个时,在发送第一个信标帧前为自己确定一个16位短地址。协调器确定短地址的算法不在本部分规定范围内。4.6对调光和闪烁避免的支持4.6.1.1空闲模式和时间补偿亮度调节本部分允许为调光数据帧之间插入空闲模式,如图1所示,空闲模式的占空比变化使得亮度发生变化。本部分支持两种空闲模式,即带内或者带外。带内空闲模式在时钟里不要求任何变化,可以通过接收器显示。带外空闲模式可以以更低的光学时钟速率发送,不能通过接收器显示。本部分允许补偿时间插入到任一空闲模式或数据帧,以减少或增加光源的平均亮度。45图1空闲模式和补偿时间调光可视化模式是一种用于CVD帧有效载的带内空闲模式。可视化模式用于支持闪烁减缓、持续可见、设备发现和颜色稳定性等功能。OOK亮度调整通过对称的曼彻斯特符号发送,所以补偿时间应插入到数据帧以调节发射源的平均强度。OOK调光帧的结构如图2,在图2中调光帧主要由帧头和帧体构成,帧头包含前导码、PHY帧头、OOK调光扩展部分,帧体由1~n个子帧构成,每个子帧包含补偿符号、重新同步、数据子帧。在此OOK模式下数据发送时亮度调整的过程会将每个OOK调光母帧分裂成子帧,每个子帧可以优先重新同步字段,有助于在补偿时间后调整数据时钟。在帧检测序列FCS计算后和前向纠错应用之后,数据帧被分裂成适当长度的子帧。如OOK调光通过添加补偿符号来增加亮度。图2OOK调光帧OOK模式亮度调节通过在PHY帧头的亮度调节OOK位域设置来提供。通过结合补偿长度光映射和消光比,可以实现任意的亮度水平调节精度。如果达到的性能不合要求,那么设备应从网络中分离。VPPM是适用于基于灯光亮度调节的脉冲宽度调制方案,并避免帧内闪烁。在光源中VPPM不产生色移,这是由振幅调光引起的,因为VPPM脉冲振幅是恒定的,调光由脉冲宽度控制,而不是振幅。VPPM充分利用实现无闪烁的脉冲位置调制(2-PPM)和进行调光控制的PWM和最大亮度的特点。在VPPM中,位“1”和“0”是由一个单位周期内的脉冲位置区分并在其各自的单位周期里具有相同的脉冲宽度。VPPM无闪烁特性是从位“1”和“0”的平均亮度是恒定的属性中获得。在VPPM中调光和最大亮度是通过控制“ON”时间脉冲宽度来实现。图3描述了由VPPM来控制调光的机制。基于调光要求,它可以为VPPM调节脉冲宽度。因此,用户能够实现由光源提供的最大亮度。如图4所示,用于有效载荷的光的强度可以通过自适应的VPPM符号脉冲宽度来调整。用于前导码和报头的光强度可通过在帧之前插入适当的长度和强度的补偿符号进行调整。图3VPPM调光原理说明:1—P表示前导码;2—CS表示补偿符号;3—B表示平均宽度。图4VPPM调光为了避免闪烁,应避免亮度变化的周期比最大闪烁时间周期(MFTP)长。可见光通信的闪烁根据其产生机理分为两类:帧内闪烁和帧间闪烁。帧内闪烁是一帧内可感知的亮度波动。帧间闪烁是相邻帧传输之间可感知的亮度波动。67帧内闪烁避免是利用运行长度限定编码或调制方式,或者两者相结合的方式来实现。具体调制方用于帧间闪烁避免的调制方式是一种在数据帧之间空闲模式传输,这些帧的平均亮度等于数据帧的平均亮度。4.7数据的传输模型数据传输模型有3种:a)设备发送数据给协调器;b)协调器发送数据给设备;c)两个对等设备之间的数据传输。点对点和星型的拓扑结构只可使用前两种传输模型;协调的拓扑结构可使用三种传输模型。从安全角度看,由于可见光谱的方向性和可视化,本部分与其他无线网络略有不同。由于方向性和可视化,如果一个未授权的接收器在通信信号的路径内,它可以被识别。另外,信号也不像其他基于射频的无线网络一样跨越介质传播,如墙壁。然而安全算法仍然在标准中提供了诸多数据机密性,认证和重复保护的功能。设备可以是低成本的,具有有限的计算能力,可用的储存器和消耗方面能力有限;不能总是假设设备有一个可信计算基准,或有一个高质量的随机数发生器。通信不能依赖于固定基础设施的可用性网络和可能涉及先前没有通信过的设备之间的短期关系。这些约束条件限制了加密算法和协议的选择,也会影响安全架构的设计,因为建立和维护设备之间的信任关系应格外注意。此外电池寿命和成本限制将严重限制超出这些网络能够承受范围的安全性,相比之下,人们更关注高宽带网络。大多数这些安全体系机构元素可以在更高的层来实现,因此可认为在本部分的范围之内。本部分的加密机制是基于对称密钥密码并使用较高层程序提供的密钥。这些密钥的建立和维护不在本部分的范围之内。该机制假定加密操作、安全和关键材料的可信存储是安全实现的。密码机制提供了以下安全服务的特殊组合:a)数据保密性:保证传输的信息只透漏给目标成员;b)数据的真实性:确保信息传输源的真实性(在传输过程中信息没有被修改);c)重复保护:保证信息重复检测。实际提供的帧保护在帧接收的基础上适用,并允许不同级别的数据真实性(传输帧所需要的地方,最小化安全开销并确保所选数据的机密性。当需要重要保护时,通常提供重复保护。加密帧保护被允许在两个对等设备或密钥共享的一组设备之间共享密钥,对比与加密保护,允许一些灵活性,使得特定应用的密钥存储和密钥维护成本之间得以平衡。如果组密钥用于对等体间的通信,提供的保护仅针对局外设备,而不是针对密钥共享组中潜在的恶意设备。用于保护MAC帧加密安全机制见第8章。85PHY要求PHY功能如下:a)激活和关闭可见光通信收发器;c)数据的发送与接收;同步。PHY规范的常量和属性以斜体形式书写。常量列在表19中,前面通常会有一个前缀“a”,如属性列在表如PHY在运行中应执行PHY操作模式,如表1所示。PHY的调制可在亮度调节的同时运行。在亮度调节的条件下采用的OOK调制是通过插入时间补偿来提供恒定范围的可变数据速率,定义见;在亮度调节条件下采用的VPPM调制是通过调节脉宽来供恒定范围的可变数据速率,定义见。如表1所示,本部分提供信道编码来纠正错误。PHY支持RS码和卷积码的级联编码,同时支持RLL编码来提供直流电流平衡,时钟恢复和闪烁消除。除了调制和编码外,为了支持多种光发射器实现多种应用,还提供多种光信号速率。光信号的速率在设备识别过程中由MAC层决定。光学时钟速率在整个帧结构中保持不变。表1PHY操作模式调制方式RLL码光时钟速率FEC数据率外码(RS)内码(CC)OOKManchester200kHz(15,7)1/411.67kbit/s(15,11)1/324.44kbit/s(15,11)2/348.89kbit/s(15,11)无73.3kbit/s无无100kbit/sVPPM4B6B400kHz(15,2)无35.56kbit/s(15,4)无71.11kbit/s(15,7)无124.4kbit/s无无266.6kbit/s设备应以380的可见光波段或780的红外波段光谱的峰值辐射能量工作,且应工作于一个或多个可见光频段。波段划分如表2所示。表2波段划分波长nm光谱宽度nm编码380~490490~577577~600600~780780~10000编码指示用于发送帧的包含谱峰的波长,被定义到PHY报头中。应用于光源的PHY高切换门限应导致高辐射强度。而应用于光源的PHY低切换门限应导致低辐射强度。消光比定义为高辐射强度与低辐射强度之比,它由具体设备所处理。5.3.3光源的错误容差若多光源用于通信,每个光源宜具有相似的频响特性。通过PHY输入到各个光源的数字信号应保持同步。在光源输出的上升和下降过程中,平均信号强度的最大展宽不能超过时钟周期的12.5%。5.3.4最小长帧间间隔、短帧间间隔和缩减的帧间间隔帧间间隔为相邻帧间提供间隔。帧间的最小间隔取决于运行的MAC模式。本部分提供三种帧间间隔LIFS、SIFS、RIFS。其周期如表3所示。表3最小LIFS、SIFS和RIFS周期单位为光学时钟最小长帧间间隔周期(macMinLIFSPeriod)最小短帧间间隔周期(macMinSIFSPeriod)缩短的帧间间隔周期(macMinRIFSPeriod)-RX周期时间的周转时间见表19,它应从最后一次发送的最后时钟后沿一直测量到接收端准备好开始接收下一个PHY帧。9-TX周期时间的周转时间见表19,它应从最后一次接收的最后时钟后沿一直测量到发送端准备好开始发送响应的确认信息。实际的发送开始时间由MAC层规范。5.3.7发送数据时钟速率容差与支持WQI测量是对接收帧的强度和(或)质量的特性描述。该测量可通过接收端能量探测,信噪比估值或以上两者的结合来实现。本部分对网络和应用层的不作规范。的测量应针对每一个接收帧,测量结果应以的整数表示,并通过PD-DATA报告给MAC层,WQI的最小值和最大值应与接收端所能探测的信号的最差质量和最高质量相关联,且值应归一化到该数值中间。系统至少采用7个不同的值。与在接收帧的PHY报头给出的数值相似,值应指示波导计划ID。5.3.9CCA方式在PPDU接收时,它的作用是PHY根据下述条件来判断当前无线介质是处于忙碌还是空闲状态,并向MAC通报。低速窄带PHY至少应按照下面3个条件中的CCA执行方法中的一种进行信道状态评估:能量高于阈值。当检测到能量超过阈值时,CCA应报告信道忙。b)仅采用载波倾听。只有检测到具有本部分调制特性的信号CCA才报告信道忙,该信号可以超过或低于能量阈值。c)载波倾听联合能量检测。只有检测到具有中国标准调制特性的信号并且其能量高于阈值,CCA才报告信道忙。不管是哪种方式如果收到时正在接收一个应报告信道忙。信道忙时应使用状态为来指示。信道空闲时应使用状态为来指示。PHY个域网信息基础属性可指示适当的运行模式。PHYPIB属性应指示相应的运行模式。PHY应支持以下数据发送模式(见图5):单次模式;PHY还应支持亮度调节OOK模式。图5数据模式支持类型单次模式每帧发送一个数据单元。它可用于短数据通信,如发送确认、联合、信标或信息广播模式等。聚合模式帧包含多个数据单元,它发送多个连续的PHY单元到相同的目的地来实现高吞吐量。突发模式在突发之后的第一帧中采用缩短长度的PHY前导序列定义。此外在两帧之间用RIFS代替SIFS。缩短的前导序列可提升系统的效率和吞吐量。亮度调节OOK模式用于支持在有亮度调节要求下的数据传输,见。5.4灯光亮度调节5.4.1通信空闲时间的亮度调节5.4.1.1空闲模式和补偿时间亮度调节通过在数据帧之间插入占空比变化导致亮度变化的带内或带外空闲模式可实现亮度调节。注意带外的概念包括通过无调制的直流偏置来保持适当的调光可视化。也可以通过在空闲模式或数据帧之间插入补偿时间(光源的打开或关闭时间)来降低或增加光源的平均亮度。可视化模式是一种带内空闲模式,作为CVD帧有效载荷的一部分被发送。通过由11个基本低分辨率的模式构成的具有步长的集合来进行可视化模式下的亮度调节。当可视化模式和有效RLL编码之间无冲突时,由任意11个基本低分辨率的任意长度的可视化模式构成的集合可被采用。以8B10B编码为例由11个模式构成的集合如表4所示。低分辨率模式应该通过根据时间取平均来生成高分辨率模式,用于拓展成高分辨率可视化模式。例如,如果可视化模式以的分辨率可视化,那么的可视化模式可由交替发送和的可视化模式来产生。该方法确保所有的可视化模式可以保持与基本低分辨率的可视化模式相同的特性。可视化模式通过重复发送来确保PHY报头中所提到的帧长。表48B10B编码模式示例可视化模式可视化程度100%111101111190%111101111080%70%60%50%000011110040%000011100030%000011000020%000010000010%00000000000%5.4.2数据发送时的亮度调节5.4.2.1OOK模式下亮度调节OOK模式亮度调节通过在PHY报头的亮度调节OOK位域设置来提供。通过结合补偿长度(见)和消光比,可实现任意的亮度水平调节精度。如果某个要达到的亮度调节导致不合要求的性能(如闪烁或颜色偏移那么设备应从网络中分离。对于分离的设备的亮度调节方法,本部分不做规范。VPPM模式下亮度调节VPPM调制支持的调节门限分辨率为为了支持0.而对应于完全打开的光源(时的符号:它们代表四舍五入到下一个整数和下一个更大的整数;d)为了实现要求的亮度调节水平次;—如果VPPM信号的符号不能以100为模,那么增加VPPM空闲模式符号来使其数目以注意在数据传输过程中,只有VS1和VS9之间的VPPM符号可以承载数据信息,这是因为VS0(灯值小于100时,数据信息只值大于900时,数据信息只被VS9承载。即使数据传输不能保证,也应确保所有的亮度调节要求得到满足。为了保证最优化探测,接收端宜通过改变其匹配滤波器来应对发送符号脉冲形状的变化。默认情况下,VPPM采用的占空比。如果采用VPPM调制来支持亮度调节,MAC应发送亮度调节通知命令。发端和收端都应采用以上的算法来实现VPPM亮度调节。发射端应满足上层的所有亮度调节的要求。闪烁避免可分为帧内闪烁避免和帧间闪烁避免。帧内闪烁避免指在传送一个数据帧内实现闪烁消除。OOK的帧内闪烁可以通过采用亮度调节OOK模式(见)和RLL编码(见5.2)来避免。VPPM本身不会产生任何帧间闪烁,并且也采用RLL编码。帧间闪烁避免适用于数据传输(RX模式)和空闲周期。在空闲时刻可视化模式或空闲模式可以被用于在相邻最大闪烁时间周期之间确保VLC发射端的光源发出和数据传输时相同的平均功率。这些模式可进行带内或带外调制。当MAC层以上的亮度调节设置发生改变时,MAC层和PHY通过调节数据传输和空闲时间来调节至新的亮度调节设置。5.6PPDU格式本部分设计PPDU帧结构从而使左边前导码域首先被发送或接收。所有的多字节域应以最低有效字节优先的顺序来发送或接收。PHY和MAC层的数据域传递也应采用相同的发送顺序。具体PHY数据单元格式见图6。每个PPDU包由下述基本单元所组成:它使接收设备能够同步和锁定比特流;它包含帧长信息;有效载荷,可变长度的有效载荷,它携带MAC层的帧。图6PPDU帧结构前导码的主要作用是进入信息来实现时钟同步、频率同步,提醒有效信号接入的时间来避免有效信号的丢失。通过4种不同的拓扑相关码TDP来区分4种不同的拓扑结构。本部分定义了一个快速锁定模式(FLP),MAC层会在时钟速率选择阶段确定合适的光学频率进行通信。前导码是一个时域的序列,且不含任何信道编码或线路编码。前导码首先是以64个交替出现的0和1构成的快速锁定模式(FLP)开始,用来区分不同的PHY拓扑结构。FLP以固定的0为结尾。此最大化的转变序列用于锁定时钟和数据恢复电路。FLP的长度不应超过图7的最大长度。FLP之后将会发送4个重复的如图8所定义的拓扑依赖方式。拓扑依赖模式的长度为15位,且每经过一次就会反转,从而提供直流电流的平衡。面道面画图7序文传送图8拓扑结构的依赖模式前导码应采用OOK的调制方式。对于单次模式和封装模式的前导码应以图7所示的结构构成。对于所有的光源应在所支持的频段内同时发送相同的序文模式,且应在相同的容差范围里面。对于突发模式的传输,如图9所示,FLP只包含在第一个帧中。由于接收端和发射端已实现同步,随后的帧不包含FLP。这将降低序文一般的长度,从而为MAC层提供更高的吞吐量。图9突发序文传送所有的PHY都采用相同的序文序列。FLP的重复次数可被MAC层在空闲时提取,或用于不同的运行模式以实现更好的同步,提供可视化或实现基于图像阵列接收机的设备识别。5.6.2PHY帧头PHY帧头(见表5)主要通过OOK模式调制方式来发送,所有的光源都应在光源错误容差范围内同时传输相同的帧头。MAC应在时钟速率选择过程中确定适中的通信速率,而PHY帧头应在此时钟下用最小数据速率进行发送。在前导码、报头和有效载荷之间的整个帧阶段,时钟速率不会发生变化。如果帧头中的调光OOK扩展位被置位,表示支持调光功能,PHY帧头发送完毕后,要紧跟着发送一个调光OOK扩展域,见表5。表5PHY报头和调光OOK扩展域PHY帧头PHY帧头解释突发模式1减少前导码长度和间隔信道数目3光波段划分PSDU长度长度为无效OOK扩展1补偿时间、同步长度和子帧长度信息保留域5未来应用OOK扩展域扩展域解释补偿长度光学时钟的补偿长度同步长度4同步光学时钟的数量子帧长度光学时钟中的子帧长度突发模式位指示当前帧的下一帧为突发模式的一部分。PSDU长度域规范PSDU中的字节个数。它的值在0和当采用支持亮度调节的OOK调制时,亮度调节OOK位应设置为1。当亮度调节OOK模式开始使用时,亮度调节OOK位应被设置。亮度调节OOK扩展位指示头之后还有更多的运行域,见5.6.4。PHY报头被2个字节CRC-16HCS保护。HCS位应在发送命令中进行处理,其暂存器初始被置当采用光时钟速率为200时,在HCS之后有6个由0构成的尾部位。补偿长度具有10位的数值,它指示在光时钟频率下补偿符号的数目。补偿符号的数值由用户定义。当被采用时,该域的值在0和1023之间。重新同步长度具有4位的数值,它指示在光时钟频率下重新同步符号的数目。重新同步模式与FLP相同,当被采用时,该域的值在0和15之间,初始值为15。子帧长度具有10位的数值,它指示子帧中未编码数据的位数。当被采用时,该域的值在0和1023之间。子帧在FCS被确定和FEC被应用之后,在发射端生成。FEC和FCS不包括补偿符号和重新同步符号。除了最后一个子帧,所有的子帧具有相同的长度,它们可以通过截断来满足帧长。可选域检验序列生成PPDU可选域检验序列(OFCS)值按照整个补偿长度,重新同步长度和子帧长度域算得,它被添加到OFCS域中。OFCS域为一个8位的序列(ITU-TI.432.1)。它的生成器多项式x8+OFCS域之外的数据头中的内容相乘结果相除(模2)的余数。设备用于计算该除法余数的寄存器中的初始内容为全1,然后它与不包含OFCS域的数据头的生成多项式相除。生成的余数为8位的OFCS。5.6.5PHY服务数据单元域PSDU字段长度可变,它承载着PHY帧的数据并负责传输PHY数据包里的数据。如果PSDU具有非零字节的有效载荷,FCS将被附加上。它的值在0和之间。图10所示为PSDU域的结构图。图10PSDU域的结构图5.7PHY服务规范PHY参考模型见图11,PHY包含一个管理实体,称为PLME。这个实体提供给一个PHY管理的服务接口,通过它可以调用PHY管理功能。PLME也负责维护一个PHY可管理对象的一个数据库。这个数据库被称作PIB。图11PHY组件和接口通过PHY数据SAP(PD-SAP)访问的PHY数据服务和通过PLME的SAP(PLME-SAP)访问的PHY管理服务。光学的SAP提供PHY和光通道之间的接口,但并不在本部分中指定。任何所需的光源驱动被认为是光通道的一部分。5.7.2PHY管理服务PLME-SAP允许管理命令在MLME或DME与PLME之间传输。表6列出了PLME-SAP所支持的原语。PLME-SAP要求确认空闲信道评估原语(PLME-CCA)读取PHYPIB属性原语(PLME-GET)写入PHYPIB属性原语(PLME-SET)设置TRX状态原语(PLME-SET-TRX-STATUS)要求执行按照中所定义的的语义如下所示:没有关联的参数。产生并传递给如果在收到时接收机是开启的将导致执行报告的结果。语义如下所示:PLME-CCA.confirm(Status,)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述Status枚举TRX_OFF,TX_ON,BUSY,IDLE请求执行CCA的结果产生并发给其作为对的响应已完成会根据的结果发出状态为或如果收到时收发机被禁用(状态状将分别发送状态为或在收到被通知的结果如果尝试是成功状态参数被设置为忙或空闲。否则,状态参数将指示出现错误。请求给定的属性的有关信息。GB/T36628.2—2019的语义如下所示:PIBAttribute,)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述PIBAttribute枚举见表20获取的PHYPIB属性标识符生成并发给其用以从在收到属性PLME-GET.confirm报告从请求信息的结果。的语义如下所示:PLME-GET.confirm(Status,PIBAttribute,PIBAttributeValue,)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述Status枚举SUCCESS或UNSUPPORTED_ATTRIBUTE请求获取PHYPIB属性信息结果PIBAttribute枚举见表20请求的PHYPIB属性标识符PIBAttributeValue可变与属性有关所请求的PHYPIB属性的取值,当status参数为UNSUPPORTED-ATTRIBUTE时,本参数为0生成并发给其用以响应如果在数据库中找不到PIB属性的标识符,PLME会发出状态为UNSUPPORTED_ATTRIBUTE的PLME-GET.confirm。如果成功检索请求的属性会发出成功状态的当接收到时告知其请求读取属性的结果。如果请求读取PHYPIB属性是成功的,则状态参数设置为SUCCESS。否则,状态参数将指示出现错误。试图将所指示的属性设置为给定值。的语义如下所示:PIBAttribute,PIBAttributeValue,)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述PIBAttribute枚举见表20应设置的PIB属性的标示符PIBAttributeValue可变跟属性有关应设置的指定PIB的属性值原始由生成并发给其设定所指示的属性当收到时会尝试在其数据库中写入所指示的属性的给定值。报告尝试设置的语义如下所示:PLME-SET.confirm(Status,PIBAttribute,)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述Status枚举SUCCESS,UNSUPPORTED_ATTRIBUTE,INVALID_PARAMETER尝试设置请求的PIB属性结果PIBAttribute枚举见表20被证实的PIB属性的标示符生成并发给其用以响应如果在数据库中找不到指定的PIB属性参数,PLME会发出状态为UNSUPPORTED_ATTRIB-UTE的PLME-SET见5.9.2。对于给定的属性,如果PIB属性参数指定的值超出有效范围,会发出状态为如果成功地写入请求的属性会发出状态为当接收到时被告知其请求设置属性值的结果。如果请求的值写入所指示的PHYPIB属性,状态参数被设置为SUCCESS。否则,状态参数将指示出现错误。请求个主要状态,如下所示:收发机被禁用(发射机开启(c)接收机开启(_的语义如下所示:Status,)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述Status枚举RX_ON,TRX_OFF,FORCE_TRX_OFF,TX_ON收发器配置的新状态当接收机的当前操作状态要改变的时候,生成并发给其PLME。当接收到时将引起尝试更改为请求的状态。PLME-SET-TRX-STATE.confirm报告请求更改收发机的内部运行状态的结果。的语义如下所示:PLME-SET-TRX-STATE.confirm(GB/T36628.2—2019Status,)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述Status枚举SUCCESS,RX_ON,TRX_OFF,TX_ON,BUSY_RX,BUSY_TX请求转换收发器状态结果生成,在尝试更改收发机的内部运行状态后发给其MLME。当接收到时被告知其请求更改收发机的内部运行状态的结果。如果状态改变请求被接受,会发出状态的如果此原语要求收发机为已配置状态,PHY会发出指示当前状态(例如RX_ON,TRX_OFF,或TX_等的参数以及正在传输将发送状态为并推迟状态更改直到传输结束。如果此原语发出包含TX_ON或TRX_OFF参数以及PHY处于RX_ON状将发送状态为并推迟状态更改直到接收完PPDU。如果此原语发送FORCE_TRX_OFF,PHY将导致PHY转变为TRX_OFF状态,不论PHY处于何种状态。5.7.3PHY数据服务PD-SAP支持MPDUs在本地的MAC层和本地的PHY层实体之间的传输。表14给出了PD-SAP支持的原语。PD-SAP要求确认指示数据原语(PD-DATA)请求将来自子层的数据在本地实体形成的语义如下所示:)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述psduLength无符号整型0~aMsPHY实体将要传输的PSDU中包含的八位位组数八位位组组成PHY实体将要发送的PSDU的八位位组数bandplanID无符号整型0~6—由本地子层实体生成并发给其实体用于请求实体收到将传输受支持的PD-DATA.confirm确认了从一个从本地MAC子层实体传输数据的结束。的语义如下所示:PD-DATA.confirm(Status,)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述Status枚举SUCCESS,RX_ON,TRX_OFF发送包请求的结果实体生成并发给其层实体作为对的响应如果发射机已开启(TX_ON状态PHY将首先构造一个包含受支持PSDU的PPDU,之后传输该实体完成传输时如果在收到时状态状态或状态的当接收到PD-DATA.confirm时,MAC层实体被告知其传递请求的结果。如果传输尝试成功,则状态参数被设置为SUCCESS,否则,状态参数将指示出现错误。4PD-DATA指示将数据从传输到本地层实体。的语义如下所示:PD-DATA.indication(ppduLinkQuality)给出了的参数。的参数名称类型有效范围描述psduLength无符号整型0~aMaxpHypsPHY实体将要传输的PSDU中包含的八位位组数八位位组集 组成PHY实体收到的PSDU的八位位组数ppduLinkQuality整型0x00~0xff在接收PPDU过程中测到的链路质量值实体生成并发给其层实体来转化接收到的如果接收到的字段为或大于此原语将不会生成。当接收到层被告知数据通过数据服务而到达。5.8PHY枚举和描述表18给出PHY中定义的PHY枚举描述。表18PHY枚举描述枚举取值描述BUSYCCA检测到信道忙BUSY_RX收发器正在接收数据时被要求转换状态BUSY_TX收发器正在发送数据时被要求转换状态FORCE_TRX_OFF收发机关闭枚举取值描述IDLE0x04CCA检测到信道空闲INVALID_PARAMETER0x05SET/GET请求发布时,其原语参数不在有效范围RX_ON0x06接收机被配置为打开的状态SUCCESS0x07成功进行了SET/GET、ED操作或状态转换TRX_OFF0x08收发机已经在或将要配置成发射机为关闭的状态TX_ON0x09发射机已经在或将要配置成发射机为打开的状态UNSUPPORTED_ATTRIBUTE0x0aSET/GET请求发布时,属性标识不被支持R-OOK0x0bCMA检测到信道调制方式是OOKR-OFDM0x0cCMA检测到信道调制方式是OFDM5.9PHY常数和PIB属性表19定义了PHY特性的一些常数,这些常数依赖于硬件,在操作过程中不得被改变。表19PHY常数常数描述取值MsPHY应能接收的最大PSDU大小TT-T-Rx周转时间0光学时钟TT-R-Tx周转时间240光学时钟5.9.2PHYPIB属性PHYPIB包含了一个设备的PHY所需要的属性。每个这样的属性都可以使用PLME-GET.re-进行读写操作。所包含的属性如表所示。表20PHYPIB属性属性标示符类型有效范围描述pcc0x00整型0~6所有发送和接收所使用的信道0x01阵列不作规定CCA方式见5.3.9phyDim0x02整型0~10000代表灭或者不可见;1000代表全亮phyuEM0x03整型0~1为1时表示扩展序文或者采用的可见光参数;否则设置为0phycF0x04矩阵每行的取值范围是0~255,每个元素的取值范围是0~255该表每行有三列,第一行表示索引,第二、三列表示颜色5.10PHYPHY调制器框架见图12。图12调制器框图级联编码是由一个RS的内码和卷积外码构成的。RS编码器的输出是用零点填充的,从而形成一个交织的边界。之后舍弃填充的零点,并将结果送到一个内卷积编码器。帧结构中的PHR和PSDU都受到FEC的差错控制。PHR是根据当前设定的时钟速率所对应的信号速率来编码的。5.10.2外前向纠错编码器对于PHY中所用的GF(16)外部FEC,其中系统RS编码采用x4+x+1多项式生成。对于PHY所采用的RS(n,k)编码生成器默认采用GF(16)。生成多项式如表21所示。(15,11)4(15,7)446(15,4)44446(15,2)464如果不符合块大小的要求,则可将RS编码缩短为最后一个块。对于RS编码而言不能有补零。用于帧大小不匹配码字边界的短RS码为了减小填充开销,可以采取以下操作。k)编码,可以通过以下操作获得RS(n-s,k-sa)利用s个RS符号对k-s个RS符号进行补零;k)进行编码;c)删掉所添加的零点(并不进行传送);d)在解码端进行补零操作,然后解码。5.10.3交织与打孔模块如图13所示,一个交织器模块是用来做内卷积码和外RS码交织的。交织器的高度固定为n,深度D根据帧长度可变。交织器的可变深度和其之后的打孔是用来使补零的开销最小。图13PHY的交织器模块5.10.4内前向纠错编码器-1/3的母卷积码所示。图14约束长度为7,码率为1/3的母卷积码六个位零的应在编码末端,以便使卷积编码器以一个全零状态停止。尾部的零码适用于采用内前向卷积编码的头文件和载荷。-1/4速率编码的码字,然后再简单地重复一次,如图16所示。图15打孔得到1/2码率码图16重复后得到1/4码率码-1/3速率编码5.10.4.4-2/3速率编码图17打孔得到2/3码率的码5.10.5有限运行周期编码器5.10.5.1对于VPPM模式的4B6B编码所有的VPPM都应采用4B6B编码。4B6B是一种利用直流均衡从而将4位扩展为6位的编码方式。每个VPPM编码符号中的1和0的个数都是3。表22即为4B6B编码方式。表224B6B编码方式十六进制00000011100001101100100100112010110301000101014100011501101001106100101701100180110109011100A110001B110010C101001D101010E101100F2OOk模式下的M编码OOK模式应采用直流均衡编码。编码将每一个位扩展成2位。其扩展方式如表23所示。表23M编码位符号015.10.6VPPM数据映射VPPM数据映射的定义如表24所示。当有从“高”到“低”的信号跳变的时候,将对应的物理值映 射为逻辑值0;当有从“低”到“高”的信号跳变的时候,将对应的物理值映射为逻辑值1。信号“高”“低”在5.3.2中进行了定义。表24中的变量d是VPPM的占空比,其通过VPPM模式下的调光装置(见 )给出的数值。它可在0到1之间变化。表24VPPM数据映射逻辑值物理值0高0≤t<dT低dT≤t<T1低高6MAC层协议6.1MAC功能描述本部分采用基于超帧结构的资源调度及信道接入方式。超帧以信标时隙的开始作为边界,超帧结构由协调器定义。协调器在每个超帧的信标时隙中发送信标帧。信标帧描述了超帧结构以及资源调度信息等。设备通过信标帧与协调器保持同步,并根据信标中的调度信息接入信道。超帧可分为活跃期和非活跃期,如图18所示。在一个超帧的活跃期内时间被划分为N个等长的时隙,作为描述超帧的最小单位,称之为超帧时隙。每个时隙的长度、超帧包含的时隙个数等参数均由协调器设定,并通过超帧开始时发出的信标帧广播到整个LiPAN。b)超帧的活跃期和非活跃期图18超帧的活跃期和非活跃期根据LiPAN工作的拓扑模式,超帧的活跃期可进一步划分为BP、CAP和CFP,见图19。CAP紧接在BP之后,并且在CFP来临之前结束。如果超帧中不包含CFP,即CFP长度为0,CAP应在超帧结束前结束。对于工作于点对点模式的LiPAN,不包含CAP及CFP。对于工作于星型模式及协调模式的Li-PAN,CAP长度应大于或等于并可根据CFP的长度进行调整。在CAP中,设备应采用CSMA/CA算法与其他设备竞争信道。工作于星型模式及协调模式的协调器可在超帧中安排CFP。对于低时延应用或要特定带宽的应用,协调器可在CFP中为其分配专用的带宽资源。CFP可进一步分为一个或多个GTS,所有传输在超帧结束前结束。P2P拓扑网络中的超帧结构b)星型拓扑网络中的超帧结构c)协调模式拓扑网络中的超帧结构图19不同拓扑下的超帧结构BP用于信标的发送,开始于超帧的第一个时隙,可进一步被划分为多个信标时隙,见图20。每个信标时隙的长度应等于信标PPDU的持续时间加上随后的信标与信标间隔(B2BIFS)的时间。对于P2P模式及星型模式的仅包含一个信标时隙。对于协调模式的可包含一个或多个信标时隙,最多支持个信标时隙,本的协调器可占用其中的一个信标时隙发送属于本的信标帧。图20信标区域与信标时隙本部分支持基于竞争和基于非竞争的信道接入机制。基于竞争的信道接入在CAP中进行,基于非竞争的信道接入用于信标帧的传输及CFP中的传输。6.1.2.2CAP中的信道接入CAP中应采用CSMA/CA机制进行信道接入,可采用基于优先级的CSMA/CA机制。在CAP中的竞争传输,可采用RTS/CTS机制。当采用RTS/CTS协议时,设备在通过竞争获得传输权后,应在要发送数据帧或命令帧前,先发送RTS帧。协调器在成功收到RTS帧后,应向发送RTS帧的设备答复CTS帧。设备只有在收到对应的CTS帧后,才能继续发送数据帧或命令帧。如果设备在发送RTS帧后的100内没有收到对应的CTS帧,不能继续发送该待发送的数据帧或命令帧,可尝试重发RTS帧。RTS/CTS示例如图21所示。中的协调器或每个设备可支持多个带宽。当协调器或某个设备支持多个带宽时,可在传输时选择所使用的带宽。协调器或设备所使用的带宽应小于或等于自身最大发送带宽和接收方最大接收带宽的最小值。中的协调器和各个设备可能使用多个不同的带宽,在CAP中,协调器可能无法提前获知哪个设备能够成功竞争到信道进行传输,造成协调器无法设置其接收机工作于合适的带宽。协调器可以确定每个已关联设备所支持的带宽信息,并根据自身及各个设备所支持的最大带宽将CAP划分为多个区域,协调器为每个区域指定一个允许传输的带宽,并通过信标将CAP的划分情况及每个区域与传输带宽的对应关系广播下发。每个区域只允许使用协调器指定的带宽发送。各个设备根据接收到的信标帧中的CAP描述符确定协调器对CAP的划分情况及每个区域与传输带宽的对应关系,并根据所使用的带宽,在该带宽所对应的区域进行传输。当设备支持多个带宽时,可以通过调整使用的带宽,在所支持的各个带宽对应的CAP的不同区域进行传输。当协调器将CAP根据各个设备的带宽进行划分后,在每个划分的区域,均可指示是否采用RTS/CTS机制。中的协调器和各个设备支持多个不同的带宽时,协调器也可不对CAP进行划分,此时,CAP中的传输应使用RTS/CTS机制,发送设备应在竞争到信道之后,首先发送RTS帧,并在RTS帧中指示待传输的帧所使用的带宽,协调器接收到该RTS帧后,根据RTS帧中所指示的带宽信息确定接收该设备将要发送的帧所应使用的带宽,同时答复CTS帧。其中,RTS与CTS均采用最小带宽,如果需要ACK,ACK帧也应采用最小带宽发送。协调器应使用RTS帧中所指示的带宽信息来接收该设备将要发送的帧。协调器可将超帧的CFP分为一个或多个GTS,并分配给自身或其他已关联的设备无竞争传输使用,以满足业务的需求。GTS允许将超帧的一部分分配给协调器或设备专用。GTS仅能由协调器分配。协调器应通过信标帧下发GTS分配的信息。iPAN协调器在创建之前,应先对收发机的MAC和PHY进行初始化,然后通过扫描过程获取邻居信息,并根据扫描结果为新创建的选择合适的协调器短地址等参数,最后根据参数配置超帧,开始周期性广播信标,创建成功。要注意的是,广播拓扑的不必执行6.1.3所描述的创建的过程。不同拓扑的其创建过程稍有不同。点对点拓扑中,协调器通过主动扫描获取邻居中,协调器通过回程链路扫描获取邻居信息。不同的扫描过程见。设备在与协调器进行关联之前进行被动扫描。欲创建一个新的潜在协调器在创建之前,如果其回程链路扫描不可实施的话,潜在协调器执行被动扫描。设备或协调器在被动扫描过程中,MAC层应丢掉PHY收到的所有不是信标的帧。MAC层的邻近高层通过原语指示MLME执行被动扫描。邻近高层向MLME发送MLME-其中“扫描类型”指示进行被动扫描。MLME收到该原语后,接收机在该原语中所指示的扫描时间内接收其他协调器发送的信标。MLME每接收到一个新的信标,就将信标中所携带的信息记录在其维护的本地邻居网络描述符列表中。如果MLME接收到的信标中包含的和源地址均是MLME之前接收到的信标中所没有的,则该信标就被认为是一个新的信标。当扫描时间结束后,MLME向其邻近高层发送MLME-SCAN并通过该原语将本地邻居网络描述符列表上报给邻近高层。至此,被动扫描过程结束。设备通过主动扫描来发现周围存在的其他协调器发送的信标。在星型拓扑和协调模式拓中,当协调器请求设备上报邻居网络描述符列表时,设备执行主动扫描。设备在主动扫描过程中,MAC层应处理所有接收到的物理帧,包括来自邻居的物理帧。MAC层的邻近高层通过原语指示MLME执行主动扫描。邻近高层向MLME发送MLME-其中“扫描类型”指示进行主动扫描。MLME收到该原语后,产生一条信标请求命令帧,并广播该命令帧。之后,接收机在该原语中所指示的扫描时间内接收其他协调器发送的信标。如果一个点对点拓扑中的协调器收到信标请求命令帧,则协调器立即向该信标请求命令帧的发送方发送一个信标帧以示回应。如果一个星型或者协调模式拓扑中的协调器收到信标请求命令帧,则协调器忽略该信标请求命令帧并仍然按以前的周期发送信标。MLME每接收到一个新的信标,就将信标中所携带的信息记录在其维护的本地邻居网络描述符列表中。如果MLME接收到的信标中包含的和源地址均是MLME之前接收到的信标中所没有的,则该信标就被认为是一个新的信标。当扫描时间到后,MLME向其邻近高层发送MLME-并通过该原语将本地邻居网络描述符列表上报给邻近高层。至此,主动扫描过程结束。欲创建一个新的的潜在协调器在创建之前,如果其可以通过回程链路与其他协调器进行通信的话,则潜在协调器执行回程链路扫描。潜在协调器MAC层的邻近高层通过原语指示MLME执行回程链路扫描。潜在协调器邻近高层向MLME发送其中“扫描类型”指示进行回程链路扫描。MLME收到该原语后,产生回程链路扫描请求命令帧,并通过回程链路广播该命令帧。之后,接收机在该原语中所指示的扫描时间内接收其他协调器发送的回程链路扫描确认命令帧。接收到回程链路扫描请求命令帧的协调器,向该命令帧的发送方回复一个回程链路扫描确认帧,回程链路扫描确认帧中携带有该协调器所在潜在协调器的MLME每接收到一个新的回程链路扫描确认命令帧,就将该命令帧中所携带的网络描述符信息记录在其维护的本地邻居网络描述符列表中。如果MLME接收到的回程链路扫描确认命令帧中包含的和源地址均是MLME之前接收到的回程链路扫描确认命令帧中所没有的,则该回程链路扫描确认命令帧就被认为是一个新的回程链路扫描确认命令帧。当扫描时间到后,MLME向其邻近高层发送MLME-SCAN并通过该原语将本地邻居网络描述符列表上报给邻近高层。至此,回程链路扫描过程结束。ipAN一个潜在协调器通过如下过程创建一个新的潜在协调器的邻近高层向发送一条收到原语后向发送要求将收发机关闭。之后将对层进行初始化,将内部变量置为默认值。完成上述操作后,MLME向邻近高层回复一条MLME-以上报初始化操作的结果。初始化成功后,邻近高层向MLME发送指示MLME执行扫描过程以发现周围的其他潜在协调器执行的扫描类型由邻近高层决定,并在中指示扫描过程的最后通过向邻近高层上报扫描结果。邻近高层根据MLME在中上报的扫描结果为即将创建的选择一个和协调器短地址。邻近高层应选择一个与扫描结果中上报的邻居和协调器短地址不同的和协调器短地址,并将选择的和协调器短地址通过告知收到后获得和协调器短地址后,开始创建超帧并使用该和协调器短地址周期性发送信标帧。至此,创建成功。ipAN的维护的维护包括如下几个过程:冲突使用相同则认为发生冲突协调器应通过冲突分解过程使两个不再相同。重对齐。当超帧时长、超帧起点等参数发生变化时,通过执行重对齐过程使得协调器和设备获取新的参数,并同时开始使用新的参数。邻居状态检测。邻居状态检测是为了发现和获取邻居信息,以便于冲突分解、邻居干扰协调、切换等过程的执行。协调器负责设备参与和配合的维护。ipANID冲突ipANID冲突检测运行在同一个区域的两个可能会使用相同的如果这种情况发生,则认为产生冲突协调器和设备应执行冲突分解:a)当如下任意情况发生时,协调器认为发生了冲突:冲突指示命令帧;与本相同的信标帧。b)当如下情况发生时,设备认为发生了冲突:收到了不是本的协调器发送的但是与本相同的信标帧。ipANID冲突分解设备一旦判断发生了冲突后,则产生冲突指示命令帧并发送给协调器,以上报所检测到的冲突。协调器收到后向设备回复ACK以示确认。当设备收到了协调器的帧后其产生并发送给邻近高层该原语冲突”。如果设备没有收到ACK帧,则设备不通知邻近高层。协调器接收到冲突指示命令帧后协调器的产生一条并发送给协调器的邻近高层,该原语中指示“失步原因”为“冲突”。协调器的邻近高层收到该原语后产生一条发送给协调器的收到该原语后,产生一条邻居上报请求命令帧,并将该命令帧发送给由协调器临近高层确定的上报设备。如果协调器的邻近高层确定了多个上报设备,协调器可以选择单播或多播发送该命令帧。上报设备的确定由邻近高层确定,具体确定算法不在本部分规定范围之内。邻近高层在MLME-中的指示上报设备。上报设备收到邻居上报请求命令帧后,执行主动扫描,并根据主动扫描结果更新其维护的本地邻居网络描述符列表。主动扫描结束后,上报设备根据其维护的本地邻居网络描述符列表生成邻居上报指示命令帧并发送给协调器,上报设备更新后的本地邻居网络描述符列表信息包含在邻居网络上报命令帧中。协调器每收到一条邻居上报指示命令帧,则更新其维护的全局邻居网络描述符列表。如果协调器向某个上报设备发送了邻居上报请求命令帧后,未能在100ms内收到该上报设备发送的邻居上报指示命令帧,则协调器重发所述上报请求命令帧。协调器最多重发4次。4次之后如果协调器仍未能收到上报设备的上报请求命令帧,则协调器判断该设备的邻居网络上报过程失败。当协调器收到所有设备的邻居上报指示命令帧后或协调器判断设备邻居网络上报失败后其产生一条并发送给邻近高层以上报更新后的全局邻居网络描述符列表。协调器根据更新后的全局邻居网络描述符列表选择一个新的ID。协调器应选择一个与更新的全局邻居网络描述符列表中所包含的不同的协调器的邻近高层将选择的通过告知并将该原语中的“协调器重对齐”参数设置为“真”。之后,协调器执行重对齐过程开始使用新的ipAN重对齐协调器通过重对齐过程使用新的配置参数,比如超帧起始位置、超帧时长等。协调器的MLME接收到来自邻近高层的、且“协调器重对齐”参数设置为“真”的MLME-START.后,协调器的MLME产生并广播发送协调器重对齐命令帧,该命令帧中包含了新的配新的超帧起始位置等)以及新参数生效的时间。设备接收到产生一条发送给邻近高层以上报重对齐过程。协调器重对齐命令帧中的“生效时间”指示了新的配置参数将在哪个超帧生效。协调器发完协调器重对齐命令帧后还在后续的信标帧中通过设置“参数更新倒计时”来指示新参数将在哪个超帧生效。生效时间到时,协调器和设备均开始使用新的配置参数(超帧起始位协调器重对齐命令帧中的参数更新序列号域指示了此次参数更新的序列号,该序列号的取值与协调器随后在信标中的“参数更新序列号”域的取值相同。设备收到协调器重对齐命令帧或信标后,本地应保存该序列号。如果设备收到了“参数更新序列号”与本地保存的序列号不一致的设备并未获取到参数更新后的取值,则设备可以向协调器发送参数请求命令帧,请求协调器告知更新后的参数取值。协调器收到设备的参数请求命令帧设备回复参数响应命令帧,该命令帧中包含了更新后的参数。协调器和设备通过来配置新的参数。ipAN状态检测协调器和设备通过邻居状态检测过程检测和维护邻居信息。邻居状态检测过程所获取的信息可用于维护、干扰协调、切换等过程。协调器和设备都要参与邻居状态检测过程,并将检测到的邻居信息以邻居网络描述符的形式记录保存。协调器和每个设备各自维护一个本地邻居网络描述符列表,本地邻居网络描述符列表的维护通过接收邻居的信标帧或其他物理帧来实现。协调器或设备第一次接收到来自特定邻居的信标帧或其他帧时,在其维护的本地邻居网络描述符列表中新增一项对该邻居Li-PAN的记录。本地邻居网络描述符列表中的每个记录均有一个1min的老化时间。协调器或设备每次接收到来自该记录所对应邻居的信标帧或其他帧时,则对该记录所对应的“最近一次检测时间”进行更新。如果自最近一次检测到某一个记录所对应的邻居的信标帧或其他帧后,在老化时间内再未检测到来自该记录所对应的邻居的任何帧,则该邻居所对应的记录将从本地邻居网络描述符列表中删除。设备在如下任意事件之一发生后,向协调器发送邻居上报指示命令帧来上报自己的本地邻居网络描述符列表:设备第一次收到了来自某个邻居的信标帧或其他帧;设备上次检测到某个邻居后距现在已经过去了1老化时间设备收到了协调器的邻居上报请求命令帧。协调器在如下任意事件之一发生后,更新其维护的本地邻居描述符列表:a)协调器第一次收到了来自某个邻居的信标帧或其他帧;b)协调器上次检测到某个邻居后距现在已经过去了1老化时间)。协调器还维护一个全局邻居网络描述符列表。协调器通过综合自己的本地邻居网络描述符列表和其他设备上报的本地邻居网络描述符类表来获取和维护全局邻居网络描述符列表。协调器收到了本中的设备上报的邻居上报指示命令帧后对全局邻居描述符列表进行更新。协调器在自己的本地邻居网络描述符列表更新了之后也会对全局邻居网络描述符列表进行更新。如果上报某个邻居信息的设备已经解关联了,则协调器也对全局邻居网络描述符列表进行更新,协调器从该邻居对应的记录中删除该设备相关信息。设备在上电之后,应支持被动扫描过程,信道扫描的结果将用于选择一个合适的如何选择一个合适的不属于本部分范围。如果在被动扫描过程中,设备无法检测到已存在的或无法正确检测已存在的的信标帧,应在(0,t)内任意选择一个时间t之间应继续执行被动扫描过程。如果设备在0~t0之间检测到已存在的应停止信道扫描,并与该进行关联。如果设备在0~t0之间仍未检测到已存在的设备应作为协调器,开始发送信标帧。在开始发送信标帧后的t1时间内,协调器应拒绝所有的关联请求,并继续执行被动扫描过程。如果在t应停止发送信标帧并停止信道扫描,与该进行关联;如果在t1时间内,仍未检测到已存在的该设备应正式成为协调器,可以允许接受设备关联。在选择要关联的之后请求将其PHY及MACPIB属性配置为关联所需的取值。当且仅当设置为真时,协调器可接受关联。设备可通过向协调器发送关联请求命令帧,请求与关联。如果协调器的设置为假,协调器应拒绝收到的关联请求命令。在接收到关联请求命令帧后,协调器应确定是否接受该设备的关联请求,并在100ms内答复关联响应命令帧,其中应指示是否接受关联请求。若协调器接受设备的关联请求,应在答复的关联响应命令帧中包含为该设备指定的短地址。如果设备在100ms内没有收到来自协调器的关联响应命令帧,应重发关联请求命令,最大可尝试重发次数为3次。关联过程中,用于承载关联请求命令帧、关联请求响应帧的PPDU及相应的ACK帧应采用最小调制带宽,并在CAP中发送。设备在上电之后,应支持被动扫描过程,信道扫描的结果将用于选择一个合适的如何选择一个合适的不属于本部分范围。在选择要关联的之后请求将其PHY及MACPIB属性配置为关联所需的取值。当且仅当设置为真时,协调器可接受关联。设备可通过向协调器发送关联请求命令帧,请求与关联。如果协调器的设置为假,协调器应拒绝收到的关联请求命令。在接收到关联请求命令帧后,协调器应确定是否接受该设备的关联请求,并在100内答复关联响应命令帧,其中应指示是否接受关联请求。若协调器接受设备的关联请求,应在答复的关联响应命令帧中包含为该设备指定的短地址。如果设备在100ms内没有收到来自协调器的关联响应命令帧,应重发关联请求命令,最大可尝试重发次数为3次。关联过程中,用于承载关联请求命令帧、关联请求响应帧的PPDU及相应的ACK帧应采用最小调制带宽,并在CAP中发送。设备在上电之后,应支持被动扫描过程,信道扫描的结果将用于选择一个合适的进行关联。如何选择一个合适的不属于本部分范围。如果在被动扫描过程中,设备无法检测到已存在的的信标帧,应发送附加信标请求命令,并在发送该附加信标请求命令帧后的T描信标帧或附加信标帧。若设备在T仍无法检测到已存在或无法正确检测已存在的的信标帧及附加信标帧,可尝试重发附加信标请求命令帧。设备在被动扫描过程中,或者在随后的T内检测到已存在的的信标帧后,应选择一个合适的加入。在选择要关联的之后,邻近高层应通过发送MLME-ASSOCI-请求将其及属性配置为关联所需的取值。当且仅当设置为真时,协调器可接受关联。设备可通过向协调器发送关联请求命令帧,请求与关联。如果协调器的设置为假,协调器应拒绝收到的关联请求命令。如果设备在100ms内没有收到来自协调器的关联响应命令帧,应重发关联请求命令,最大可尝试重发次数为3次。协调器收到附加信标请求命令帧后,应从下一个超帧起,在之后的内的每个超帧中,除了在BP中发送原信标外,开始发送附加信标帧。协调器应在CFP中分配GTS用于附加信标帧的发送。附加信标帧的内容应与本超帧BP中发送的信标帧内容保持一致。如果在协调器开始发送附加信标帧之后的100ms内,若协调器收到来自同一设备的另一附加信标请求命令帧,应在CFP中分配不同的GTS用于附加信标帧的发送;若协调器接收到设备发送的关联请求命令帧,则与该设备进行关联;若协调

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