王岳波射频作业.docVIP

学 号 1207040101 天津城建大学 射频电路 我所设想的通信系统 学生姓名 班级 一班 成绩 指导教师(签字) 学院 年 月 日 2. Zigbee网络基础 Zigbee网络的基础主要包括设备类型，拓扑结构和路由方式三个方面的内容，Zigbee标准规定所有的Zigbee网络节点分为Coordinator、Route、End Device三种类型，节点类型只是网络层的概念，反映了网络的拓扑形式，而Zigbee网络采用任何一种拓扑形式只是为了实现网络中信息高效稳定的传输[2]，在实际的应用中是不必关心Zigbee网络的组织形式的，节点类型的定义和节点在应用中所起到的功能并不相关。 2.1网络节点类型 (1) Coordinator 不论Zigbee网络采用何种拓扑方式，网络中有一个并且只能有一个Coordinator节点，它在网络层的任务是：选择网络所使用的频率通道、建立网络并将其它节点加入网络、提供信息路由、安全管理和其它的服务。Coordinator在系统初始化时起重要作用，某些应用中网络初始化完成后，即使关闭了Coordinator节点，网络仍然可正常工作，但若Coordinator在应用层提供一些服务，就必须持续的处于工作状态。 (2) Router 如果Zigbee网络采用了树形和星形拓扑结构就需要用到Router这种类型的节点，负责数据的路由，路由建立由Zigbee协议的算法决定，它入网后可以加入其它Router节点，也可以加入协调器，是网络远距离延伸的必要部件。此类节点的主要功能是：发送和接收节点 自身信息；在节点之间转发信息；容许子节点通过他加入网络。 (3) End Device End Device节点的主要任务就是发送和接收信息，不能够转发信息也不能够让其他人加入网络。通常一个End Device节点不处在数据收发状态的时候可进入休眠状态以节省耗电。 2.2网络拓扑形式 Zigbee网络具有三种拓扑形式：星形拓扑、树形拓扑、网状拓扑。 (1) 星形拓扑 星形拓扑是最简单的拓扑形式如图2-1所示，包含一个Coordinator节点和一系列的End Device节点。每一个End Device节点只能和Coordinator节点进行通讯，在两个End Device节点之间进行通讯必须通过Coordinator节点进行转发。这种拓扑形式的缺点是节点之间的数据路由只有唯一路径，Coordinator可能成为整个网络的瓶颈。 (2) 树形拓扑 树形拓扑结构，Coordinator可以连接Router和End Device,其子节点的Router也可以连接Router和End Device，多个层级的树形拓扑中，信息具有唯一路由通道，直接通信只可以在父节点与子节点之间进行，非父子关系的节点需间接通信。 (3) 网状拓扑 网状拓扑具有灵活路由选择方式，当某个路由路径出现问题，信息可自动沿其它路由路径进行传输。任两个节点可相互传输数据，数据可直接传送或在传输过程中经多级路由转发，网络层提供路由探索功能，使得网络层可以找到信息传输的最优化路径，应用层不需要任何参与，网络会自动按照Zigbee协议算法选择较好的路由路径作为数据传输通道，以使得网络更稳定，通讯更有效率。 2.3路由方式 协调器和路由器管理区域内与其具有邻接关系的设备表，如果目标设备在物理区域内可见，那么信息就可以根据路由表记录中的路径直接发送。当目标设备不具备局部的邻接关系，就要启动路由发现过程：一个设备发出路由请求命令侦启动路由发现过程，对应的接收者收到该命令，给出路由回复命令侦，对潜在的各条路径的跳转次数、延迟时间进行评估比较，把最佳路由记录添加到此路途上各个设备的路由表中。Zigbee协议栈定义了三种路由方式：禁止路由发现方式、使能路由发现方式和强制路由发现方式。 2.2 GPRS 无线通信 GPRS 是通用分组无线服务(General Packet RadioService)的缩写,是一种基于GSM 系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP 连接。GPRS 具有传输速率高、登陆快捷、永远在线、按流量计费等特点,完全符合远程监控系统的要求。 3 系统方案设计 3.1 诱导系统通信结构设计 智能停车场诱导系统由无线车位检测模块、无线区域接收装置、远程控制服务器、LED 诱导屏等几部分组成。车位检测模块实时采集车位状态信息,并将该信息发送给无线区域接收装置; 无线区域接收装置收集管辖区域内的车位信息,整合处理后传输给远程控制服务器;服务器接收车位信息并将处理后的信息发送给各LED 诱导屏,由LED 屏显示空车位,从而引导车辆进入空位。同时服