ZigBee协议栈：星型网与对等网在5G NR无线网络中的优化策略

星型网拓扑和对等网拓扑是5G NR无线网络覆盖优化中的两种基础架构，它们在IEEE 802.15.4标准的LR-WPAN（低速率无线个人局域网）环境中得到应用。LR-WPAN网络通常采用ZigBee技术，这是一种针对家庭自动化、商业建筑管理和工厂车间管理等市场的低功耗无线传感器网络技术。ZigBee技术由ZigBee联盟制定，该联盟由半导体厂商、技术供应商和原始设备制造商组成。 星型网拓扑的特点是所有节点（如全功能设备FFD和简化功能设备RFD）都连接到一个中心控制器，即PAN协调器，这种结构适合单向通信或集中式管理。在这种模式下，节点作为终端设备执行任务，并可能作为发起通信的一方。这种拓扑易于部署和管理，但可能限制了网络的灵活性和扩展性。 而对等网拓扑则是更加分布式的设计，各个节点可以平等地相互通信和协作，没有中心节点。每个设备都可以既是发送者又是接收者，这使得网络更具有动态性和自组织能力，适应于更复杂的网络环境和需求更高的可靠性。 ZigBee协议栈是实现这些网络功能的关键软件组件，它基于IEEE 802.15.4标准，包括网络层、介质访问控制层（MAC）、物理层以及安全层和应用层。协议栈设计不仅涉及协议栈的整体架构，还涉及具体层次的功能实现，如数据包路由、冲突避免、传输效率等。 本文作者闫沫通过厦门大学的硕士论文，深入研究了ZigBee协议栈，选择了Chipcon公司的CC2430D B开发板和IAR公司的IAR Embedded Workbench for MCS.51软件作为开发工具。通过对ZigBee协议的细致分析，论文旨在为ZigBee技术的应用开发提供理论支持和实践指导，这对于推动无线传感器网络技术的发展具有重要意义。 ZigBee技术的广泛应用和快速增长表明了其在物联网(IoT)领域的潜力，特别是在能源效率、远程监控和智能环境控制方面。未来的研究和开发将继续优化网络拓扑结构，以满足不断增长的市场需求和技术创新。