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802.15.4定义的低速无线个人网（Low Rate-WPAN）包含两类设备，即全功能设备（FFD）和简单功能设备（RFD）。FFD有3种工作模式，可以作为一般的设备、协调器或PAN协调器。FFD可以与RFD或其他FFD通信，而RFD只能与FFD通信，RFD之间不能互相通信。
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LR-WPAN的拓扑结构有星型网络和点对点网络两种。在星型拓扑中，只有在设备和PAN协调器之间才能通信，在设备之间不能互相通信。点对点网络与星型网络不同，这种网络中的所有设备之间都可以互相通信，只要处于信号覆盖范围之内。
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802.15.4的体系结构如下图所示，物理层（PHY）包含RF收发器和底层管理功能，通过物理层管理实体服务访问点（PLME-SAP）和物理数据服务访问点（PD-SAP）向上层提供服务。
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802.15.4-2006标准定义的4种物理层如下。
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868~915MHz：直接序列扩频（DSSS），二进制相移键控（B/SK）调制，数据速率为20kb/s和40kb/s。
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868~915MHz：直接序列扩频（DSSS），偏置正交相移键控（O-QPSK）调制，数据速率为100kb/s和250kb/s。
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868~915MHz：并行序列扩频（PSSS），二进制相移键控（B/SK）调制和幅度键控（ASK）调制，数据速率为250kb/s。
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2.450GHz：直接序列扩频（DSSS），偏置正交相移键控（O-QPSK）调制，数据速率为250kb/s。
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MAC子层提供两种信道访问方式，即基于竞争的访问和无竞争的访问。基于竞争的访问方式应用了CSIVIA/CA后退算法，而且划分为不分时槽的和分时槽的两个不同版本。不分时槽的CSMA/CA协议应用在未启用令牌的网络中，在启用令牌的网络中必须使用CSMA/CA协议的分时槽版本。
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