Динамика сети

Помимо процесса подключения новых устройств к изменению структуры сети могут привести другие процессы. Устройства могут, например, покидать сеть или повторно подключаться к сети в других местах (например, при перезагрузке устройства).

Рисунок 2.2 показывает пример переподключения. В этом примере устройство с коротким адресом «0E3B» переподключается к сети, как «097D» и впоследствии как «0260». На каждом этапе это устройство присоединяется к другому маршрутизатору, который выделяет адрес из имеющегося в его распоряжении диапазона адресов.

Одно из важных достоинств сети ZigBee - способность отслеживать устройства и топологию сети в режиме частых подключений, отключений и переподключений устройств.

Рисунок 2.2 Переподключение конечного устройства в древовидной сети

Основной алгоритм маршрутизации в сетях ZigBee - «Ad hoc On Demand Distance Vector» (AODV) основан на понятии «вектор расстояния» маршрута, когда каждый маршрутизатор, участвующий в трансляции запроса маршрута от конкретного источника к конкретному пункту назначения создает свою запись в маршрутной таблице. Эта запись как минимум содержит «логическое расстояние» от источника запроса и адрес предыдущего маршрутизатора.

Эта серия передаваемых в обратном направлении ответов формирует прямой маршрут для будущей передачи пакетов от И до А (рис. 8). Механизм «логического расстояния» позволяет источнику и узлам, расположенным на пути запроса, выбрать минимальное «логическое расстояние» маршрута от источника до места назначения.

Рисунок 5. Поиск маршрута. Шаг 1

Рисунок 6. Поиск маршрута. Шаг 2 (ЛР - логическое расстояние)

Рисунок 7. Поиск маршрута. Шаг 3

Рисунок 8. Поиск маршрута. Шаг 4

Описанный базовый алгоритм эффективен и универсален, однако требует значительного объема памяти для хранения маршрутов, что усложняет и удорожает устройства.

Поэтому в сетях ZigBee реализован и другой алгоритм, которые позволяет снизить требования к объему памяти, а иногда и уменьшить сетевой трафик, необходимый для поиска маршрутов - иерархическая маршрутизация.

В процессе формирования ZigBee сети алгоритм распределения адресов задает диапазоны адресов сетевым устройствам в иерархическом порядке, начиная с координатора. В результате любое устройство в сети, зная свой адрес и адрес получателя пакета, может определить, принадлежит ли конкретный сетевой адрес к «нисходящей» ветви (и к какой именно), или находится в другом месте в иерархии устройств. Исходя из этого, любое устройство может принять простое решение маршрутизации: передавать пакет «вверх» - в направлении координатора или «вниз» - к дочернему устройству.

Пример иерархической маршрутизации представлен на рисунке 3.

Рисунок 3. Иерархическая маршрутизация

Как в случае на рис. 7, пакет, отправленный устройством И, предназначен для устройства А. Однако устройство 4 исчерпало свои возможности маршрутизации, поэтому оно не может транслировать пакет непосредственно на устройство А, а вместо этого, используя иерархическую маршрутизацию, направляет этот пакет «вверх» по иерархической лестнице - на устройство 2. Далее пакет транслируется на координатор К, который передает его на искомый адрес А.

Лучшие статьи по информатике

Полевые транзисторы и их применение
Актуальность темы. Полупроводниковые устройства, такие как диоды, транзисторы и интегральные схемы используются весьма широко в различных устройствах специа ...

Суммирующий синхронный счетчик
В наше время проявляется тенденция к бурному развитию цифровой электроники. Курсовая работа предполагает рассмотрение и разработку такого устройства цифров ...

Таймер на микроконтроллере MSP430F2013
Практически в любой современной электронной технике можно найти микроконтроллеры. Столь широкое применение этих микросхем обусловлено чрезвычайно удачным со ...