連結支配集合
メッシュ エクステンダは、接続された支配集合（CDS）を形成する必要があります。つまり、
- 任意の 2 つのメッシュ エクステンダー間にメッシュ エクステンダーのみのパスが存在する。
- Thread ネットワーク内の任意のメッシュ エクステンダーは、メッシュ エクステンダーのセット内に留まることで、他の任意のメッシュ エクステンダーに到達できます。
- Thread ネットワーク内のすべてのエンドデバイスは、メッシュ エクステンダに直接接続されます。
分散アルゴリズムが CDS を維持し、最小限の冗長性を確保します。すべてのデバイスは、最初はエンドデバイス（子）としてネットワークに接続されます。Thread ネットワークの状態が変化すると、アルゴリズムは CDS を維持するためにメッシュ エクステンダを追加または削除します。
Thread がメッシュ エクステンダを追加する対象:
- ネットワークがメッシュ エクステンダのしきい値 16 を下回っている場合は、カバレッジを拡大
- パスの多様性を高める
- 最小限の冗長性を維持する
- 接続性を拡張し、より多くのお子様をサポート
Thread は、メッシュ エクステンダを削除（スタンバイ エクステンダ対応デバイス（ECD）に切り替え）して、次のことを行います。
- ルーティング状態を最大 32 個のメッシュ エクステンダ未満に保つ
- 必要に応じて、ネットワークの他の部分で新しいメッシュ エクステンダを許可する
メッシュ エクステンダにアップグレードする
Thread ネットワークに接続した後、Extender-Capable Device である Child デバイスは、Mesh Extender になることを選択できます。MLE リンク リクエスト プロセスを開始する前に、子デバイスはリーダーにアドレス要請メッセージを送信し、ルーター ID を要求します。リーダーが受け入れると、ルーター ID を返信し、子機はメッシュ エクステンダにアップグレードされます。
MLE リンク リクエスト プロセスを使用して、近隣のメッシュ エクステンダとの双方向メッシュ エクステンダ リンクを確立します。
- 新しいメッシュ エクステンダーは、近隣のメッシュ エクステンダーにマルチキャスト Link Request を送信します。
- メッシュ エクステンダは、Link Accept and Request メッセージで応答します。
- 新しいメッシュ エクステンダは、各メッシュ エクステンダにユニキャストの Link Accept で応答し、メッシュ エクステンダ リンクを確立します。
1. リンク リクエスト
リンク リクエストは、Thread ネットワーク内の他のすべてのメッシュ エクステンダに対するメッシュ エクステンダからのリクエストです。メッシュ エクステンダとして初めて動作するときに、デバイスは ff02::2 にマルチキャスト リンク リクエストを送信します。その後、MLE アドバタイズメントを介して他のメッシュ エクステンダを検出すると、デバイスはユニキャスト リンク リクエストを送信します。
| リンク リクエスト メッセージの内容 | |
|---|---|
| バージョン | Thread プロトコルのバージョン |
| 設問 | リプレイ攻撃を防ぐために、リンク レスポンスのタイムリーさをテストします |
| 送信元アドレス | 送信者の RLOC16 |
| リーダーデータ | 送信者に保存されているメッシュ エクステンダのリーダーに関する情報（RLOC、パーティション ID、パーティションの重み） |
2. リンクの承認とリクエスト
リンク承認とリクエストは、リンク承認メッセージとリンク リクエスト メッセージの組み合わせです。Thread は、MLE リンク リクエスト プロセスでこの最適化を使用して、メッセージの数を 4 つから 3 つに減らします。
3. リンクを承認
リンク承認は、近隣のメッシュ エクステンダからのリンク リクエストに対するユニキャスト レスポンスです。このレスポンスは、近隣のメッシュ エクステンダへのリンクを承認し、自身に関する情報を提供します。
| リンクの承諾メッセージの内容 | |
|---|---|
| バージョン | Thread プロトコルのバージョン |
| レスポンス | リプレイ攻撃を防ぐために、リンク レスポンスのタイムリーさをテストします |
| Link Frame Counter | 送信側の 802.15.4 フレーム カウンタ |
| MLE フレーム カウンタ | 送信側の MLE フレーム カウンタ |
| 送信元アドレス | 送信者の RLOC16 |
| リーダーデータ | 送信者に保存されているメッシュ エクステンダのリーダーに関する情報（RLOC、パーティション ID、パーティションの重み） |
スタンバイの Extender-Capable Device にダウングレードする
メッシュ エクステンダがスタンバイ エクステンダ対応デバイスにダウングレードされると、メッシュ エクステンダのリンクが切断され、デバイスが MLE アタッチ プロセスを開始して子-親リンクを確立します。
MLE アタッチ プロセスの詳細については、既存のネットワークに参加するをご覧ください。
一方向受信リンク
シナリオによっては、一方向の受信リンクを確立する必要がある場合があります。
メッシュ エクステンダをリセットした後も、近隣のメッシュ エクステンダは、リセットされたメッシュ エクステンダとの有効な受信リンクを維持している可能性があります。この場合、リセットされたメッシュ エクステンダーは、既存のメッシュ エクステンダー リンクを再確立するためにリンク リクエスト メッセージを送信します。
エンド デバイスは、マルチキャストの信頼性を高めるために、近隣の親以外のメッシュ エクステンダとの受信リンクを確立することもできます。これについては、マルチキャスト ルーティングで詳しく説明します。
内容のまとめ
学習した内容:
- Thread ネットワーク内のメッシュ エクステンダは、接続された支配集合（CDS）を形成する必要があります
- エクステンダー対応デバイス（ECD）は、メッシュ エクステンダーにアップグレードするか、スタンバイ ECD にダウングレードして CDS を維持できます。
- MLE リンク リクエスト プロセスは、メッシュ エクステンダ リンクを確立するために使用されます。