Descubrimiento y formación de redes

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Redes Thread

Las redes Thread se identifican con tres identificadores únicos:

• ID de red de área personal (PAN ID) de 2 bytes
• ID de red de área personal extendida (XPAN ID) de 8 bytes
• Nombre de red legible

Por ejemplo, una red Thread puede tener los siguientes identificadores:

Cuando se crea una red Thread nueva o se busca una existente para unirse, un dispositivo Thread realiza una búsqueda activa de redes 802.15.4 dentro del alcance de la radio:

1. El dispositivo transmite una solicitud de baliza 802.15.4 en un canal específico.
2. A cambio, cualquier dispositivo compatible con amplificador (ECD) dentro del alcance transmite una baliza que contiene su ID PAN, ID XPAN y nombre de red de Thread.
3. El dispositivo repite los dos pasos anteriores para cada canal.

Una vez que un dispositivo Thread descubre todas las redes dentro del alcance, puede conectarse a una red existente o crear una nueva si no se descubre ninguna.

Establecimiento de vínculos de malla

Thread usa el protocolo de establecimiento de vínculos de malla (MLE) para configurar vínculos y difundir información sobre la red a los dispositivos Thread.

En la configuración de vínculos, MLE se usa para lo siguiente:

• Descubrir vínculos a dispositivos vecinos
• Determinar la calidad de los vínculos a dispositivos vecinos
• Establecer vínculos a dispositivos vecinos
• Negociar parámetros de vínculos (tipo de dispositivo, contadores de marcos, tiempo de espera) con pares

MLE difunde los siguientes tipos de información a los dispositivos que desean establecer vínculos:

• Datos del líder (RLOC del líder, ID de partición, peso de partición)
• Datos de la red (prefijos en la malla, configuración automática de direcciones, rutas más específicas)
• Propagación de rutas

La propagación de rutas en Thread funciona de manera similar al Protocolo de información de enrutamiento (RIP), un protocolo de enrutamiento de vector de distancia.

Crear red nueva

Si el dispositivo elige crear una red nueva, selecciona el canal menos ocupado y un ID PAN que no usen otras redes, luego se convierte en un amplificador de malla y se elige como líder. Este dispositivo envía mensajes de anuncio de MLE a otros dispositivos 802.15.4 para informarles sobre su estado de vínculo y responde a las solicitudes de baliza de otros dispositivos Thread que realizan una búsqueda activa.

Unirse a una red existente

Si el dispositivo elige unirse a una red existente, configura su canal, ID PAN, ID XPAN y nombre de red para que coincidan con los de la red de destino a través de la puesta en servicio de Thread y, luego, pasa por el proceso de conexión de MLE para conectarse como un dispositivo secundario (dispositivo final). Este proceso se usa para los vínculos entre dispositivos secundarios y superiores.

1. El dispositivo secundario envía una solicitud superior de transmisión Parent Request a todos los dispositivos compatibles con amplificador vecinos en la red de destino.
2. Todos los amplificadores de malla vecinos (y los ECD en espera, si la máscara de búsqueda de solicitud superior incluye ECD en espera) envían respuestas superiores con información sobre ellos.
3. El dispositivo secundario elige un dispositivo superior y le envía una solicitud de ID secundario.
4. El dispositivo superior envía una respuesta de ID secundario para confirmar el establecimiento del vínculo.

1. Solicitud superior

Una solicitud superior es una solicitud de transmisión del dispositivo que se conecta y que se usa para descubrir dispositivos compatibles con amplificador vecinos en la red de destino.

2. Respuesta superior

Una respuesta superior es una respuesta de transmisión a una solicitud superior que proporciona información sobre un dispositivo compatible con amplificador al dispositivo que se conecta.

3. Solicitud de ID secundario

Una solicitud de ID secundario es una solicitud de transmisión del dispositivo que se conecta (secundario) que se envía al dispositivo compatible con amplificador (superior) con el propósito de establecer un vínculo entre dispositivos secundarios y superiores. Si la solicitud se envía a un dispositivo compatible con amplificador en espera, se actualiza a un amplificador de malla antes de aceptar la solicitud.

4. Respuesta de ID secundario

Una respuesta de ID secundario es una respuesta de transmisión del dispositivo superior que se envía al dispositivo secundario para confirmar que se estableció un vínculo entre dispositivos secundarios y superiores.

Resumen

Qué aprendiste:

• Un dispositivo Thread realiza una búsqueda activa de redes existentes.
• Thread usa el establecimiento de vínculos de malla para configurar vínculos y difundir información sobre dispositivos de red.
• Los mensajes de anuncio de MLE informan a otros dispositivos Thread sobre la red y el estado de vínculo de un dispositivo.
• El proceso de conexión de MLE establece vínculos entre dispositivos secundarios y superiores.

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