IEEE 802.15.4-2006：低速率WPANs的MAC和PHY标准升级

802.15.4-2006是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）针对低速率无线个人区域网络（WPANs）制定的一系列标准，旨在规范本地和城市区域网络中的系统间信息传输，特别是通过无线电通信的设备间的协议和连接。该标准在2003版的基础上进行了修订，增加了功能特性、性能提升以及简化设计。 核心部分是介质访问控制（MAC）层和物理层（PHY）规范，采用的是带有冲突避免（CSMA-CA）机制的载波侦听多路访问（CSMA）。802.15.4支持星型和对等拓扑结构，通过可选的超级帧结构，协调器可以为具有时间敏感数据的设备分配时间片，以优化网络效率。 本次修订引入了两个可选的物理层，以适应更高的数据传输速度。这两个PHY包括： 1. 868/915 MHz直序列扩频（DSSS）PHY，采用二进制相移键控（BPSK）调制方式，提供在较低频率带宽下的可靠通信。 2. 同一频段的868/915 MHz DSSS PHY，采用偏置正交相移键控（O-QPSK）调制，提供更高的数据速率和抗干扰能力。 此外，标准还定义了一个868/915 MHz并行序列扩频（PSSS）PHY，它结合了BPSK和幅度键控（ASK）调制，适用于需要更灵活传输的选择。 最后一个PHY是2450 MHz DSSS PHY，同样使用O-QPSK调制，但工作在较高的频率范围，这可能需要不同的天线和硬件配置。 此标准支持与高性能网络的连接，通常是通过一个PAN协调器来实现，这有助于WPAN设备与互联网或其他更高速的网络无缝集成。 802.15.4-2006广泛应用于诸如ZigBee这样的物联网技术，尤其是在智能家居、工业自动化和智能传感器网络中，为低功耗、低数据速率的设备提供了标准化的通信方案。该标准的发布和更新确保了设备间的互操作性，并促进了整个行业的技术创新和发展。