Descubrimiento y formación de redes

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Redes Thread

Las redes de Thread se identifican mediante tres identificadores únicos:

• ID de red de área personal de dos bytes (ID de PAN)
• ID de red de área personal extendida de 8 bytes (ID de XPAN)
• Un nombre de red legible

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

Cuando se crea una nueva red Thread o se busca una existente, un dispositivo Thread realiza un análisis activo de las redes 802.15.4 dentro del rango de radio:

1. El dispositivo transmite una solicitud de baliza 802.15.4 en un canal específico.
2. A cambio, cualquier router o dispositivo final apto (REED) del router dentro del rango 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 que se encuentran dentro del alcance, puede conectarse a una red existente o crear una nueva si no se detectan redes.

Establecimiento de vínculos de malla

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

En la configuración del vínculo, el MLE se usa para lo siguiente:

• Descubre vínculos a dispositivos cercanos
• Determina la calidad de los vínculos a dispositivos cercanos
• Establecer vínculos a dispositivos cercanos
• Negociar parámetros de vínculo (tipo de dispositivo, contadores de marcos, tiempo de espera) con pares

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

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

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 decide crear una nueva red, selecciona el canal menos ocupado y un ID de PAN que no están en uso en otras redes, luego se convierte en un router y se elige como líder. Este dispositivo envía mensajes de anuncios de MLE a otros dispositivos 802.15.4 para informarles sobre su estado de vínculo y responde a las solicitudes de balizas de otros dispositivos Thread que realizan un análisis activo.

Unirse a una red existente

Si el dispositivo decide unirse a una red existente, configura su canal, ID de PAN, ID de XPAN y nombre de red para que coincida con el de la red de destino mediante la confirmación del subproceso, y luego se somete al proceso de conexión de MLE para establecer la conexión como elemento secundario (dispositivo final). Este proceso se utiliza para los vínculos entre el hijo y el padre o la madre.

1. El elemento secundario envía una solicitud superior multidifusión a todos los routers y REED vecinos en la red de destino.
2. Todos los REED y los routers cercanos (si la máscara de análisis de solicitud superior incluye REED) envían respuestas superiores con información sobre ellos mismos.
3. El elemento secundario elige un dispositivo superior y le envía una Solicitud de ID secundaria.
4. El elemento superior envía una respuesta de ID de elemento secundario para confirmar el establecimiento del vínculo.

1. Solicitud de la red superior

Una solicitud superior es una solicitud de multidifusión del dispositivo adjunto que se usa para descubrir routers y dispositivos finales aptos (REED) vecinos en la red de destino.

2. Respuesta de los padres

Una respuesta superior es una respuesta de unidifusión a una solicitud superior que proporciona información sobre un router o REED al dispositivo adjunto.

3. Solicitud de ID secundaria

Una solicitud de ID secundario es una solicitud de unidifusión del dispositivo adjunto (secundario), que se envía al router o al REED (superior) para establecer un vínculo superior-secundario. Si la solicitud se envía a un REED, se actualiza a un router antes de aceptar la solicitud.

4. Respuesta de ID secundario

Una respuesta de ID secundaria es una respuesta de unidifusión del elemento superior que se envía al secundario para confirmar que se estableció un vínculo secundario.

Resumen

Qué aprendiste:

• Un dispositivo Thread realiza un análisis activo en busca de redes existentes
• Thread usa Mesh Link Establishment para configurar vínculos y difundir información sobre los dispositivos de red.
• Los mensajes de anuncios de MLE informan a otros dispositivos Thread sobre la red de un dispositivo y el estado del vínculo.
• El proceso de vinculación de MLE establece vínculos entre el elemento secundario y el superior.

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