ZigBee協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計與實現(xiàn)
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節(jié)點可以通過發(fā)送LEAVE_REQUEST請求原語離開網(wǎng)絡(luò)，也可以通過發(fā)送LEAVE_REQUEST請求原語讓別的節(jié)點離開網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)節(jié)點收到LEAVE_REQUEST請求（來自本節(jié)點的應(yīng)用層或者來自其他節(jié)點）時，執(zhí)行離開網(wǎng)絡(luò)操作：首先，節(jié)點發(fā)送離開指示報文LEAVE_INDICATION給所有的鄰居節(jié)點；然后，鄰居節(jié)點收到LEAVE_INDICATION后,將該節(jié)點從鄰居表和路由表等信息中移除；最后，清空本節(jié)點網(wǎng)絡(luò)層信息，離開網(wǎng)絡(luò)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/188841.htm
圖3 收到路由請求命令報文后的處理流程
3.3 路由
路由，作為網(wǎng)絡(luò)層的核心功能之一， 它的設(shè)計與開發(fā)直接影響著網(wǎng)絡(luò)的性能，這也是整個協(xié)議開發(fā)的重點和難點。下面我們將對路由協(xié)議的設(shè)計，路由發(fā)現(xiàn)以及維護(hù)分別進(jìn)行介紹。
當(dāng)且僅當(dāng)一個節(jié)點要單播發(fā)送數(shù)據(jù)報文但是當(dāng)前路由表中沒有到目的節(jié)點的有效路由時，節(jié)點向外廣播發(fā)送路由請求報文RREQ(Route Request)進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)。節(jié)點收到路由請求報文后的詳細(xì)處理流程如圖3所示。
當(dāng)節(jié)點收到路由回復(fù)報文時，首先查找路由表和路由發(fā)現(xiàn)表看是否有對應(yīng)的項，如果有則更新路由表和路由發(fā)現(xiàn)表。如果該節(jié)點地址不等于路由回復(fù)報文命令負(fù)載中的發(fā)起節(jié)點地址，則需要繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該路由回復(fù)。節(jié)點收到路由回復(fù)報文后的詳細(xì)處理流程如圖4所示。
圖4 收到路由回復(fù)命令報文后的處理流程
4 結(jié)論
根據(jù)ZigBee協(xié)議國際規(guī)范，設(shè)計和開發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的ZigBee協(xié)議棧。本文，我們針對Atmega128閃存空間有限的特點設(shè)計了合適的協(xié)議棧軟件架構(gòu)；并且重點對協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，主要包括服務(wù)實體的定義和劃分、網(wǎng)絡(luò)層的功能描述和實現(xiàn)（如數(shù)據(jù)收發(fā)、設(shè)備管理以及路由發(fā)現(xiàn)與維護(hù)）。
本文作者創(chuàng)新點：為了在有限存儲空間上實現(xiàn)ZigBee規(guī)范定義的諸多功能，設(shè)計實現(xiàn)了共享緩沖區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)；針對無線網(wǎng)絡(luò)的鏈路特點，設(shè)計實現(xiàn)了適用于工業(yè)環(huán)境的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，在進(jìn)行路徑選擇的時候充分考慮鏈路質(zhì)量因素，提高了選路的可靠性。
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