在ZigBee协议架构中，网络层（NWK层）位于MAC层和应用层之间，提供两种服务：数据服务和管理服务，如图3-13所示。网络层数据实体（NLDE）负责数据传输，NLDE通过网络层数据服务实体服务接入点（NLDE-SAP）为应用层提供数据服务数据。管理实体（NLME）负责网络管理，通过网络层管理实体服务接入点（NLME-SAP）为应用层提供管理服务并维护网络层信息库（NIB）。
图3-13 ZigBee网络层与MAC层和应用层之间的接口
1．网络层参考模型
网络层参考模型如图3-14所示，包括网络层数据实体和网络层管理实体。
图3-14 网络层参考模型
在同一网络中的两个或多个设备之间，通过网络层数据实体提供的数据服务传输应用协议的数据单元（APDU），NLDE可以提供以下两种服务：
1）给应用支持子层PDU添加适当的协议头，形成网络协议数据单元（NPDU）。
2）根据拓扑路由，把网络协议数据单元发送到目的地址设备或通信链路的下一跳。
2.网络层帧结构
普通网络帧结构如图3-15所示，网络层的帧结构也分为两部分：帧头和负载。帧头是表征网络层特性的部分，负载是来自应用层的数据单元，所包含的信息因帧类型不同而不同，长度可变。
图3-15 普通网络帧结构
（1）帧控制
帧头的第一部分是帧控制，帧控制决定了该帧是数据帧还是命令帧。帧控制共有2B，16bit，分为帧类型、协议版本、发现路由、多播标志、安全、源路由、目的IEEE地址、源IEEE地址子项目。各子域的划分如图3-15所示。
1）帧类型：2bit。00表示数据帧，01表示命令帧，其他取值预留。
2）协议版本：4bit。表示当前设备使用的ZigBee网络层协议版本号。
3）发现路由：2bit。用来控制路发送帧时的路由发现操作。
4）安全：1bit。当值为1，该帧执行网络层安全操作；如果值为0，该帧在其他层执行安全操作或完全不使用安全操作。(www.xing528.com)
（2）目的地址
占2B，内容为目的设备的16位网络地址或者广播地址（0xffff）。
（3）源地址
占2B，内容为源设备的16位网络地址。
（4）半径
占1B，指定该帧的传输范围。如果是接收数据，接收设备应该把该字段的值减1。
（5）序号
占1B。如果设备是传输设备，每传输一个新的帧，该帧就把序号的值加1，源地址字段和序列号字段的一对值可以唯一确定一帧数据。
帧头中的字段按固定的顺序排列，但不是每一个网络层的帧都包含完整的地址和序号信息字段。
3.网络层主要功能
1）对新设备进行配置。例如，一个新设备可以配制成ZigBee网络协调者，也可以被配制成一个终端加入一个已经存在的网络。
2）开发一个新网络。
3）加入或者退出网络。
4）网络层安全。
5）帧到目的地的路由选择（只有ZigBee协调者和路由器具有这项功能）。
6）发现和保持设备间的路由信息。
7）发现下一跳邻居节点，不用中继，设备可以直接到达的节点。
8）存储相关下一跳邻居节点信息。
9）为入网的设备分配地址（只有ZigBee协调器和路由器具有这项功能）。
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