Zigbee设备入网流程分析(关联方式)

在一个zigbee协 调器设备建立网络后,路由器设备或者终端设备(end device),可以加入协调器建立的网络,具体加入网络有两种方式,一种是通过关联(association)方式,就是待加入的设备发起加入网络,具 体实现方式后面讨论,另一中是直接(direct)方式,就是待加入的设备具体加入到那个设备下,作为该设备的子节点,由以前网络中的设备,想待加入的设 备作为其子设备决定。

下面重点讨论第一种方式,也是实际中用的最多的方式

通过关联方式加入一个网络:

加入一个设备,是两个设备的事,即子设备和待定父设备

对于子设备,首先子设备调用NLME-NETWORK-DISCOVERY.request 原语,设定待扫描的信道,以及每个信道扫描的时间,网络层收到这个原语,将要求MAC层执行被动或主动扫描。

具体发送到设备外的是一个becon request 帧,当在这个信道中的设备收到该帧,将会发送becon帧,这是子设备通过BEACON-NOTIFY.indication 原语,告知该设备的MAC层,该becon帧包含了发送该帧的地址信息,以及是否允许其他设备以其子节点的方式加入。待加入的设备,在网络层,将检查该 becon帧 协议 ID是否是zigbee ID 。如果不是,将 忽略;如果是,该设备将复制收到每个becon帧的相关信息到其关联表中(neighbor table)。

一旦MAC层完成了扫描,将发送 MLME-SCAN.confirm 原语,告知网络层,网络层将发送NLME-NETWORK-DISCOVERY.confirm 原语,告知应用层。

应用层收到该原语,应用层将根据情况,要么重新要求扫描,或者从关联表中选择所发现的网络加入。调用NLME-JOIN.request 原语,原语中各个参数的设置参看协议(可以在本站下载栏找到)非常容易。如果在关联表中找不到合适的准父节点,将调用原语告知应用层,如果由多个设备可以 满足要求,将选择到协调器节点深度最低的设备,如果有几个设备的深度相同,且都是最小深度,将从中随机选择一个。

一旦潜在的父节点确定,网络层将调用MLME-ASSOCIATE.request 原语到MAC层。具体设置参看协议相关部分(213页),连接状态将通过MLME-ASSOCIATE.confirm 原语反馈。

如果试图加入不成功,网络层将收到MAC层通过MLME-ASSOCIATE.confirm告知的加入失败,如果收到的是潜在父节点拒绝该设备加入,这 时候,网络层将会在关联表中,把该潜在父节点的相应部分,潜在父节点位(potential parent bit)置为零,确保网络层,不再给这个设备二次发送加入请求。

如果一次加入没成功,将选择另一个潜在的父节点加入,指导找到一个合适的设备加入或者所有的设备都不适合。

如果加入成功,网络层收到的MLME-ASSOCIATE.confirm 原语,将含有该设备可用的16 唯一的逻辑地址,

网络层将在关联表中设置与其父节点的关系,同时,这个父节点也会在其关联表中加入这个新设备。

如果是以路由器(router)形式成功加入网络,该设备的应用层将发送NLME-STAT_ROUTER. request 原语,网络层将发送MLME-STAT.request 原语到MAC层。收到了MLME-START.confirm 原语,网络层 将发送 NLME-START-ROUTER.confirm 原语,含有同样的状态值。

对于父节点设备:

只有协调器或路由器,可以加入设备,进行该操作,首先从MAC层开始,MAC接收到一帧(ASSOCIATE)数据 ,通过 MLME_ASSOCIATE.indication原语传到网罗层,潜在的父节点收到这帧数据,首先判断该设备是否已经存在其关联表中,如果找 到,NLME将获取相应的16位网络地址,并发送 association  response 到MAC层,如果没有找到,将分配一个在这个网络中唯一的地址给待加入的设备,如果潜在父节点已经用完了地址分配,NLME将中止,通过MLME- ASSOCIATE.reponse 原语,告知该设备,不能接收子设备了,在多跳网络中,其他的设备还可以接收。

如果设备加入得到许可,这时候,将在关联表中创建一个表项,作为其子节点,并通过MLME-ASSOCIATE.reponse 原语,告知该设备,已经成功加入网络。

文章来源:百度文库

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