Descoberta e formação de rede

Ver fonte no GitHub

Redes de discussão

As redes thread são identificadas por três identificadores exclusivos:

• ID de rede de área pessoal de 2 bytes (PAN ID)
• ID de rede de área pessoal estendida de 8 bytes (XPAN ID)
• Um nome de rede legível

Por exemplo, uma rede Thread pode ter os seguintes identificadores:

Ao criar uma nova rede Thread, ou procurar por uma existente para ingressar, um dispositivo Thread realiza uma varredura ativa para redes 802.15.4 dentro do alcance do rádio:

1. O dispositivo transmite uma solicitação de Beacon 802.15.4 em um canal específico.
2. Em troca, quaisquer Roteadores ou Dispositivos Finais Elegíveis de Roteador (REEDs) no alcance transmitem um Beacon que contém seu PAN ID de rede Thread, XPAN ID e Nome de Rede.
3. O dispositivo repete as duas etapas anteriores para cada canal.

Uma vez que um dispositivo Thread tenha descoberto todas as redes dentro do alcance, ele pode se conectar a uma rede existente ou criar uma nova se nenhuma rede for descoberta.

Estabelecimento de elo de malha

Thread usa o protocolo Mesh Link Establishment (MLE) para configurar links e disseminar informações sobre a rede para dispositivos Thread.

Na configuração do link, o MLE é usado para:

• Descubra links para dispositivos vizinhos
• Determine a qualidade dos links para dispositivos vizinhos
• Estabeleça links para dispositivos vizinhos
• Negociar parâmetros de link (tipo de dispositivo, contadores de quadro, tempo limite) com pares

O MLE dissemina os seguintes tipos de informações para dispositivos que desejam estabelecer links:

• Dados do líder (RLOC do líder, ID da partição, peso da partição)
• Dados de rede (prefixos em malha, configuração automática de endereço, rotas mais específicas)
• Propagação de rota

A propagação de rota em Thread funciona de maneira semelhante ao Routing Information Protocol (RIP), um protocolo de roteamento de vetor de distância.

Crie uma nova rede

Se o dispositivo optar por criar uma nova rede, ele seleciona o canal menos ocupado e um PAN ID que não esteja em uso por outras redes, então se torna um roteador e se elege o líder. Este dispositivo envia mensagens de anúncio MLE para outros dispositivos 802.15.4 para informá-los de seu estado de link e responde a solicitações de beacon por outros dispositivos Thread que executam uma varredura ativa.

Junte-se a uma rede existente

Se o dispositivo optar por ingressar em uma rede existente, ele configura seu canal, PAN ID, XPAN ID e nome de rede para corresponder ao da rede de destino por meio de Comissionamento de linha e, em seguida, passa pelo processo de anexação de MLE para anexar como filho (dispositivo final ) Este processo é usado para links filho-pai.

1. Criança envia uma multicast Pedido Pai a todos os roteadores vizinhos e canas na rede alvo.
2. Todos os roteadores e canas vizinhos (se o pai máscara pedido de digitalização inclui palhetas) enviar respostas dos pais com informações sobre si mesmos.
3. A criança escolhe um dispositivo Pai e envia uma solicitação Child ID a ele.
4. O Pai envia uma resposta Child ID de estabelecimento do link de confirmação.

1. Pedido dos pais

Uma solicitação pai é uma solicitação multicast do dispositivo de conexão que é usada para descobrir roteadores vizinhos e dispositivos finais elegíveis para roteador (REEDs) na rede de destino.

2. Resposta dos pais

Uma resposta pai é uma resposta unicast a uma solicitação pai que fornece informações sobre um roteador ou REED para o dispositivo de conexão.

3. Solicitação de ID de criança

Uma solicitação de ID de filho é uma solicitação unicast do dispositivo de conexão (filho) que é enviada ao roteador ou REED (pai) com a finalidade de estabelecer um link filho-pai. Se a solicitação é enviada para um REED, ele atualiza-se a um roteador antes de aceitar o pedido.

4. Resposta de ID de criança

Uma resposta de ID de filho é uma resposta unicast do pai que é enviada ao filho para confirmar que um vínculo filho-pai foi estabelecido.

Recapitular

O que você aprendeu:

• Um dispositivo Thread realiza uma verificação ativa para redes existentes
• Thread usa Mesh Link Establishment para configurar links e disseminar informações sobre dispositivos de rede
• As mensagens de anúncio MLE informam outros dispositivos Thread sobre a rede de um dispositivo e o estado do link
• O processo MLE Attach estabelece links filho-pai