スレッド ネットワーク
スレッド ネットワークは、次の 3 つの一意の識別子で識別されます。
- 2 バイトのパーソナル エリア ネットワーク ID（PAN ID）
- 8 バイトの拡張個人エリア ネットワーク ID（XPAN ID）
- 人が読めるネットワーク名
たとえば、Thread ネットワークには次の識別子があります。
| ID | Value |
|---|---|
| PAN ID | 0xBEEF |
| XPAN ID | 0xBEEF1111CAFE2222 |
| ネットワーク名 | yourThreadCafe |
新しい Thread ネットワークを作成するか、既存の Thread ネットワークを検索すると、Thread デバイスは無線通信範囲内の 802.15.4 ネットワークのアクティブなスキャンを実行します。
- デバイスは、特定のチャンネルで 802.15.4 ビーコン リクエストをブロードキャストします。
- それに応じて、範囲内の Router またはルーター有効エンド デバイス（REED）は、Thread ネットワークの PAN ID、XPAN ID、ネットワーク名を含むビーコンをブロードキャストします。
- デバイスは、チャンネルごとに前の 2 つのステップを繰り返します。
Thread デバイスは、範囲内内のすべてのネットワークを検出すると、既存のネットワークに接続することも、ネットワークが検出されない場合は新しいネットワークを作成することもできます。
メッシュリンクの確立
Thread は、メッシュリンク確立（MLE）プロトコルを使用して、リンクを構成し、ネットワークに関する情報をスレッド デバイスに伝えます。
リンク構成では、MLE は次の目的で使用されます。
- 付近のデバイスへのリンクを確認できます
- 付近のデバイスへのリンクの品質を判断する
- 付近のデバイスへのリンクを確立します
- リンク パラメータ（デバイスタイプ、フレーム カウンタ、タイムアウト）をネゴシエートする
MLE は、リンクを確立しようとするデバイスに次の種類の情報を伝えます。
- リーダーデータ（リーダー RLOC、パーティション ID、パーティション ウェイト）
- ネットワーク データ（メッシュ プレフィックス、アドレス自動構成、より具体的なルート）
- ルートの伝播
Thread のルート伝播は、距離ベクトル ルーティング プロトコルであるルーティング情報プロトコル（RIP）と同様に機能します。
新しいネットワークの作成
デバイスが新しいネットワークの作成を選択した場合、最もアクセス度の低いチャネルと他のネットワークで使用されていない PAN ID が選択され、Router として自身が選択されます。このデバイスは、他の 802.15.4 デバイスに MLE アドバタイズメント メッセージを送信し、リンク状態を通知します。また、アクティブ スキャンを実行する他の Thread デバイスによってビーコン リクエストに応答します。
既存のネットワークに参加する
デバイスが既存のネットワークへの参加を選択した場合、Thread コミッショニングを介してターゲット ネットワークと照合するように、チャネル、PAN ID、XPAN ID、ネットワーク名を構成し、MLE アタッチ プロセスを行って子（エンドデバイス）としてアタッチします。このプロセスは子親リンクに使用されます。
- 子は、マルチキャスト 親リクエストをターゲット ネットワーク内のすべての隣接ルーターと REED に送信します。
- 隣接するすべての Router と REED（親リクエスト スキャン マスクに REED が含まれている場合）は、親レスポンスに自身に関する情報を送信します。
- 子は親デバイスを選択し、子 ID リクエストを送信します。
- 親は、子 ID レスポンスを送信してリンクの確立を確認します。
1. 保護者からのリクエスト
親リクエストは接続先デバイスからのマルチキャスト リクエストです。ターゲット ネットワーク内の隣接ルーターとルーター適格エンドデバイス（REED）の検出に使用されます。
| 親リクエストのメッセージの内容 | |
|---|---|
| Mode | アタッチするデバイスを記述します |
| チャレンジ | リプレイ攻撃を防ぐために親レスポンスの適時性をテストする |
| スキャンマスク | リクエストを Router のみ、または Router と REED の両方に制限します |
2. 保護者の対応
親レスポンスは、親リクエストに対するユニキャスト レスポンスで、アタッチするデバイスにルーターまたは REED に関する情報を提供します。
| 保護者の返信メッセージの内容 | |
|---|---|
| バージョン | スレッド プロトコル バージョン |
| レスポンス | 保護者によるリクエスト チャレンジのコピー |
| リンク フレーム カウンタ | 802.15.4 ルーター/REED のフレーム カウンタ |
| MLE フレーム カウンタ | Router/REED の MLE フレーム カウンタ |
| 送信元アドレス | Router/REED の RLOC16 |
| リンク マージン | Router/REED の受信信号品質 |
| 通信方式 | Router/REED の接続レベルを表します。 |
| リーダーデータ | Router/REED のリーダーに関する情報 |
| チャレンジ | 子 ID リクエストの適時性をテストして、リプレイ攻撃の防止 |
3. お子様の ID リクエスト
子 ID リクエストは、子（子）リンクを確立するために、接続デバイス（子）からユニキャスト リクエストで、Router または REED（親）に送信されます。リクエストが REED に送信された場合、そのリクエストはルーターにアップグレードされてリクエストが承認されます。
| 子 ID リクエスト メッセージの内容 | |
|---|---|
| バージョン | スレッド プロトコル バージョン |
| レスポンス | 保護者面談の課題のコピー |
| リンク フレーム カウンタ | 802.15.4 子のフレーム カウンタ |
| MLE フレーム カウンタ | 子供の MLE フレーム カウンタ |
| Mode | 子要素の説明 |
| タイムアウト | 親が子を削除するまでの非アクティブ期間 |
| 住所登録（MED と SED のみ） | IPv6 アドレスを登録する |
4. 子 ID のレスポンス
子 ID レスポンスは、親からユニキャスト レスポンスが返され、子親リンクが確立されたことを確認するためのものです。
| 子 ID のレスポンス メッセージの内容 | |
|---|---|
| 送信元アドレス | 保護者による RLOC16 |
| 住所 16 | お子様の RLOC16 |
| リーダーデータ | 親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） |
| ネットワーク データ | Thread ネットワークに関する情報（メッシュ型接頭辞、アドレス自動構成、より具体的なルート） |
| ルート（REED のみ） | ルートの伝播 |
| タイムアウト | 親が子を削除するまでの非アクティブ期間 |
| 住所登録（MED と SED のみ） | 登記住所の確認 |
内容のまとめ
学習した内容:
- Thread デバイスが既存のネットワークのアクティブ スキャンを実行する
- Thread は、メッシュリンク確立を使用してリンクを構成し、ネットワーク デバイスに関する情報を広めます。
- MLE アドバタイズメント メッセージは、デバイスのスレッドとリンクの状態を他の Thread デバイスに通知します
- MLE アタッチ プロセスにより子と親のリンクが確立される