zigbee协议学习之端设备关联过程抓包

关联过程：

关联过程抓包分析：

Beacon Request帧展开：

Beacon帧展开：

父节点广播的设备申明：

通过关联方式加入一个网络：

       加入一个设备，是两个设备的事，即子设备和待定父设备

      对于子设备，首先子设备调用NLME-NETWORK-DISCOVERY.request 原语，设定待扫描的信道，以及每个信道扫描的时间，网络层收到这个原语，将要求MAC层执行被动或主动扫描。

      具体发送到设备外的是一个“信标请求”(becon request) MAC命令帧（如上图 Beacon Request帧展开），注意此时端设备发送的MAC帧的 PAN ID是0xFFFF，表示可以加入当前环境中任何网络，当在这个信道中的设备收到该帧，将会发送becon帧(如上图 Beacon帧展开)，这时子设备通过BEACON-NOTIFY.indication 原语，告知该设备的MAC层，该becon帧包含了发送该帧的地址信息，以及是否允许其他设备以其子节点的方式加入等信息。待加入的设备，在网络层，将检查该becon帧 协议 ID是否是zigbee ID 。如果不是，将 忽略；如果是，该设备将复制收到每个becon帧的相关信息到其关联表（neighbor table）。

     一旦MAC层完成了扫描，将发送 MLME-SCAN.confirm 原语，告知网络层，网络层将发送NLME-NETWORK-DISCOVERY.confirm 原语，告知应用层。

      应用层收到该原语，应用层将根据情况，要么重新要求扫描，或者从关联表中选择所发现的网络加入。调用NLME-JOIN.request 原语，原语中各个参数的设置参看协议（可以在本站下载栏找到）非常容易。如果在关联表中找不到合适的准父节点，将调用原语告知应用层，如果由多个设备可以满足要求，将选择到协调器节点深度最低的设备，如果有几个设备的深度相同，且都是最小深度，将从中随机选择一个。

/**************************** 以上描述的过程在 关联过程图 中看不出来需要抓包看 ***************************************/

/***************************************** 以下部分就是 关联过程图 中的解释了 *****************************************/

      一旦潜在的父节点确定，网络层将调用MLME-ASSOCIATE.request 原语到MAC层。MAC会发送一个“关联请求”(Association Request)，关联请求中携带设备类型、电源类型、是否要分配网络地址等信息，注意此时端设备的PAN ID还是0xFFFF，然后父节点会回发一个应答告诉端设备收到了关联请求，但是此时还没有入网成功，但是此后端设备会尝试使用父节点网络的PAN ID，去和父节点MAC层通信，此时父节点去处理能不能进行关联的处理，父节点不会主动给端设备回应，而是端设备等待一个时间间隔后，主动去发送“数据请求命令”(Data Request)，经过一次应答，父节点MAC层回应端设备是否能够进行关联。如果成功的话那也只能说是MAC层接收了这个关联，之后端节点还需要向网络中所有未休眠的节点(通过父节点转发)发送“设备声明”(Device Announce）要注意的是 router 设备入网是通过广播的方式进行“设备申明”，如果是endDevice则通过单播发送给他的父节点，父节点会代为广播。如果另外一个设备收到此广播后，发现与自己地址相同，它将发出一个“地址冲突”（Address Conflict）的广播信息 ，关联失败，否则在非zigbee3.0中以及认为入网成功；在zigbee3.0中如果后面的秘钥交互过程失败也会导致无法入网。

      如果试图加入不成功，网络层将收到MAC层通过MLME-ASSOCIATE.confirm告知的加入失败，如果收到的是潜在父节点拒绝该设备加入，这时候，网络层将会在关联表中，把该潜在父节点的相应部分，潜在父节点位(potential parent bit)置为零，确保网络层，不再给这个设备二次发送加入请求。

      如果一次加入没成功，将选择另一个潜在的父节点加入，直到找到一个合适的设备加入或者所有的设备都不适合。

      如果加入成功，网络层收到的MLME-ASSOCIATE.confirm 原语，将含有该设备可用的16 唯一的逻辑地址，网络层将在关联表中设置与其父节点的关系，同时，这个父节点也会在其关联表中加入这个新设备。