Zigbee协议中帧格式详细说明

1网络层帧分为两部分：帧头和帧载荷，帧的格式如下

http://s16/middle/7ca994b8ga8660797fd7f&690

 

网络层帧的通用格式

其中帧控制的具体格式如下

http://s3/middle/7ca994b8ga86609f8d292&690

 

网络层帧头中帧控制域格式：

帧类型由开始两位表示

00表示数据帧：01表示网络层命令帧；10，11保留

路由搜索域中：1表示支持路由搜索；0表示不支持路由搜索

安全子域中：1表示使用安全操作；0表示不支持安全操作

网络帧帧头中广播半径域只有在目的地址为广播地址即0xFFFF时才存在。其值限定了广播的范围。每接受一次该帧时，其值减1.当为0时不再发送广播包

广播系列号的存在条件与广播半径域相同，要求目的地址为广播地址即0xFFFF。每传送一次广播包时，该系列号加一。

网络层数据帧格式如图

http://s15/middle/7ca994b8ga8660b97395e&690

 

 

其总体格式与通用格式相同，各部分子域值根据规定来进行适当的组合。

网络层命令层格式如下图：

http://s15/middle/7ca994b8ga8660d057cbe&690

 

基本形式与数据帧类似，主要注意网络层载荷中的格式：

网络层载荷部分的第一个字节为网络标识符，根据不同的取值，将命令帧分为一下几种类型

0x01表示命令帧为路由请求命令帧

0x02表示命令帧为路由请求应答帧

0x03表示命令帧为路由错误命令帧

不同类型的命令帧，其主要差别主要在网络层载荷部分，下面着重介绍不同的命令帧的具体结构

1.1路由请求命令帧格式如下

http://s6/middle/7ca994b8g773d67e2b825&690

 

为传送请求命令帧，应当在网络层帧报头的源地址设置为源设备的地址，目的地址设置为广播地址

在网络层载荷，命令选择子域为一个字节，其中0-6保留，比特7表示路由维护。如为1代表要进行路由维护中，否则不进行路由维护。

目的地址为路由请求命令帧的目的地址

路由成本为1字节，用来累积路由请求命令帧在网络中传送的代价信息。

1.2 路由应答命令帧http://s8/middle/7ca994b8ga866108666d7&690

 

为传送应答帧，在网络层帧头中的目的地址域应该设置为回到响应路由请求发起端路由的第一跳的网络地址。源地址应该设置为传送此帧设备的网络层16位网络地址。

 

命令选择域同路由请求命令帧

载荷中源地址为路由请求命令帧发起端的 16bit 网络地址

响应地址为搜索路由的设备的 16bit 网络地址。

路由成本收集链路成本用来作为通过网络时的链路成本。

1.3路由错误命令帧

路由错误命令帧的格式如下:

http://s10/middle/7ca994b8ga866115fdcf9&690

 

为了传送错误帧，网络层帧头中目的地址域应与出现传送错误数据帧的发起

端地址相同。源地址应设置为发送路由错误命令的设备地址。

错误代码值的意义如下：0x00 表示无效路由；0x01 表示树状链路失败；0x0

表示非树状链路失败；0x03 表示低电池电压；0x04 表示无路由能力；0x05-0xF

保留。

载荷中目的地址为出现传输失败的数据帧的目的地址。

2.MAC层帧结构

介质访问控制层（MAC）帧被称为 MAC 协议数据单元（MPDU），其长度

不超过 127 个字节。它具有四种不同的帧形式，即信标帧、数据帧、确认帧和命

令帧。

http://s9/middle/7ca994b8ga86613ec4208&690

 

3.Aps层帧格式

 

 

http://s10/middle/7ca994b8ga866151117b9&690

 

MSDU = 超帧域 + 未处理数据地址域 + 地址列表域 + 信标净荷域
MHR = 帧控制域 + 信标序列号 + 寻址信息域
MFR = 16bit的帧校验序列FCS
 
MPDU = MHR + MSDU + MFR 
MAC协议数据单元 = MAC帧头 + MAC服务数据单元 + MAC帧尾
 
PPDU = PHR + PSDU + PFR 
物理层协议数据单元 = 物理层帧头 + 物理层数据单元 + 物理层帧尾
 
空气中最终传播的数据包 = PPDU + 同步帧头SHR

 

下一步，利用协议分析仪分析，在组网，通信过程中，数据包的情况。