執行緒網路
執行緒網路由三個專屬 ID 來識別:
- 2 位元組個人區域網路 ID (PAN ID)
- 8 位元組擴充個人區域網路 ID (XPAN ID)
- 使用者可理解的網路名稱
舉例來說,Thread 網路可能會有下列 ID:
ID | 值 |
---|---|
PAN ID | 0xBEEF |
XPAN ID | 0xBEEF1111CAFE2222 |
網路名稱 | yourThreadCafe |
在建立新的 Thread 網路或搜尋現有網路以加入時,Thread 裝置會在無線電範圍內,針對 802.15.4 網路執行主動掃描:
- 設備在特定通道上進行 802.15.4 信息請求。
- 另一方面,任何路由器或路由器符合資格的最終裝置 (REED) 都會播送包含其執行緒 PAN ID、XPAN ID 和網路名稱的信標。
- 裝置會針對每個頻道重複執行前兩個步驟。
當 Thread 裝置探索完某個範圍內的所有網路後,即可將其附加到現有網路。如果沒有可用網路,則可建立新的網路。
網格連結建立
Thread 使用網狀連結建立 (MLE) 通訊協定來設定連結,並將網路相關資訊提供給 Thread 裝置。
連結設定中的 MLE 會用於:
- 探索鄰近裝置的連結
- 判斷鄰近裝置的連結品質
- 建立鄰近裝置的連結
- 與對等點協商連結參數 (裝置類型、頁框計數器、逾時)
MLE 將下列類型的資訊傳播給想要建立連結的裝置:
- 領先者資料 (待開發客戶 RLOC、分區 ID、分區權重)
- 網路資料 (網路網格的前置字串、位址自動設定、較為明確的路徑)
- 路徑傳播
執行緒中的路徑傳播作業與轉送資訊通訊協定 (RIP) 類似,後者是距離向量向量轉送通訊協定。
建立新的網路
如果裝置選擇建立新的網路,就會選取最繁忙的頻道,以及其他網路未使用的 PAN ID,然後成為路由器並由其自己選取。本裝置會將 MLE 廣告訊息傳送給其他 802.15.4 裝置,通知其連結狀態,並回應其他執行中掃描作業的 Thread 裝置回應 Beacon 要求。
加入現有網路
如果裝置選擇加入現有的網路,就會將其頻道、PAN ID、XPAN ID 和網路名稱設為與 Thread 佣金目標的目標網路相符,然後再執行 MLE 附加程序,以做為子項進行附加 (結束裝置)。這個流程會用於下層連結。
- 子項傳送一個多點的父項要求至目標網路中的所有相鄰路由器和 REED。
- 所有相鄰的路由器和 REED (如果父項要求掃描遮罩包含 REED) 都會傳送父項回應與它們的相關資訊。
- 子項選擇一個父項裝置,並傳送子項 ID 要求給該裝置。
- 父項會傳送子項 ID 回應來確認連結建立。
1. 家長請求
父項要求是來自連結裝置的多播要求,可用來探索目標網路中鄰近的路由器和路由器適用的最終裝置 (REED)。
家長請求訊息內容 | |
---|---|
模式 | 說明連接的裝置 |
挑戰 | 測試家長回覆時間表,避免重播攻擊 |
掃描遮罩 | 將要求限制為僅限路由器,或是同時限制路由器和 REED |
2. 家長回覆
父項回應是對父項要求提供的單向回應,可向連結的裝置提供路由器或 REED 的相關資訊。
上層回應訊息內容 | |
---|---|
版本 | Thread 通訊協定版本 |
回應 | 家長要求驗證 |
連結頁框計數器 | 802.15.4 路由器/REED 上的幀計數器 |
MLE 影格計數器 | 路由器/REED 上的 MLE 影格計數器 |
來源地址 | 路由器/REED 的 RLOC16 |
連結 Margin | 接收路由器/REED 的訊號品質 |
連線能力 | 說明路由器/REED 的連線能力 |
主管資料 | 路由器/REED 負責人的相關資訊 |
挑戰 | 測試子 ID 要求的時間表,避免重播攻擊 |
3. 子 ID 要求
子 ID 要求是附加的裝置 (Child) 的單向請求,這些要求會傳送至路由器或 REED (父項),以建立子項父項連結。如果要求傳送至 REED,系統會自行升級到路由器,再接受要求。
子 ID 要求訊息內容 | |
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版本 | Thread 通訊協定版本 |
回應 | 家長回覆挑戰賽複本 |
連結頁框計數器 | 802.15.4 子系框架幀 |
MLE 影格計數器 | MLE 影格數上的子項計數 |
模式 | 描述小孩 |
逾時 | 上層項目移除下層項目之前的閒置時間長度 |
地址註冊 (僅限 MED 和 SED) | 註冊 IPv6 位址 |
4. 孩童 ID 回應
子 ID 回應是父項傳送的單向回應,系統會發送給子項,確認子項已建立連結。
孩童 ID 回應訊息內容 | |
---|---|
來源地址 | 家長的 RLOC16 |
地址 16 | 孩童 RLOC16 |
主管資料 | 家長領導人的相關資訊 (RLOC、分區 ID、分區權重) |
網路資料 | 執行緒網路相關資訊 (網狀前置字串、位址自動設定、較為明確的路徑) |
路徑 (僅限 REED) | 路徑傳播 |
逾時 | 上層項目移除下層項目之前的閒置時間長度 |
地址註冊 (僅限 MED 和 SED) | 確認已註冊的地址 |
複習內容
涵蓋內容:
- Thread 裝置已針對現有網路執行主動掃描
- Thread 使用網格連結建立作業來設定連結,並傳播網路裝置的相關資訊
- MLE 廣告訊息能讓其他 Thread 裝置瞭解裝置的網路和連結狀態
- MLE 附加程序會建立子項與上層連結