GB/T30269.301-2014
信息技术传感器网络第301部分：通信与信息交换：低速无线传感器网络网络层和应用支持子层规范
Informationtechnology—Sensornetworks—Part301：Communicationandinformationexchange:Networklayerandapplicationsupportsublayertechnicalspecificationsforlow-ratewirelesssensornetworks
- 中国标准分类号（CCS）L79
- 国际标准分类号（ICS）35.110
- 实施日期2015-04-01
- 文件格式PDF
- 文本页数177页
- 文件大小2.59M
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信息技术传感器网络第301部分：通信与信息交换：低速无线传感器网络网络层和应用支持子层规范
国家标准 GB/T30269.301一2014 信息技术传感器网络第301部分: 通信与信息交换:低速无线传感器 网络网络层和应用支持子层规范 nfomationteehmology一Sensornetworks一Part301.Communieatioand informationexchange:Networklayerandapplieationsupportsublayertechnical peeifieationsforlow-ratewirelesssensornetworks 2014-12-05发布 2015-04-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T30269.301一2014 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 缩略语 总体描述 综述 5.1 5.2网络拓扑 5.3协议栈结构 网络层 6.1 概述 1 6.2服务规范 6.3帧格式 4" 6.4命令帧 53 6.5常量和NIB属性 81 6.6功能描述 86 网络层状态值 6.7 137 APs 138 7.1概述 138 7.2服务规范 139 7.3帧格式 158 164 7.4命令顿 7.5常量和PIB属性 164 7.6功能描述 165 7.7APS状态值 73
GB/T30269.301一2014 前 言 GB/T30269《信息技术传感器网络》分为以下几部分 -第1部分:参考体系结构和通用技术要求; 第2部分;术语; 第301部分:通信与信息交换:低速无线传感器网络网络层和应用支持子层规范; -第302部分;通信与信息交换;高可靠性传感器网络媒体访问控制和物理层规范 第303部分:通信与信息交换:基于IP的网络层规范; 第304部分;通信与信息交换;面向视频的媒体访问控制层和物理层规范 第401部分;协同信息处理:支撑服务及接口; 第501部分;标识:;传感结点标识符编制规则; 第502部分;标识;传感结点标识符解析和管理规范; 第503部分;标识;传感结点标识符注册规程; 第601部分:信息安全;通用技术规范; 602部分:信息安全网络传输安全技术规范; 第 第701部分;传感器接口:信号接口 第 702部分传感器接口;数据接口; 第801部分;测试;通用要求; -第802部分;测试低速无线传感器网络媒体访问控制和物理层 -第803部分;测试;低速无线传感器网络网络层和应用支持子层 第901部分:网关;通用技术要求; 第1001部分中间件:传感器网络结点数据交换规范
本部分是GB/T30269的第30部分 本部分由全国信息技术标准化技术委员会(SACTc28)提出并归口
本部分起草单位;电子技术标准化研究院、深圳市海思半导体有限公司,大唐移动通信有限公 司、华为技术有限公司、无锡物联网产业研究院、中科院上海微系统与信息技术研究所,北京邮电大学、 重庆邮电大学、东南大学、北京交通大学、科学院嘉兴无线传感网工程中心
本部分主要起草人;刘培,卓兰,徐勇,黄河清、王浩、邹卫霞、徐平平、李风,李旭
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GB/30269.301一2014 引 言 本文件的发布机构提请注意,声明符合文件时,可能涉及5.1中“基于分簇和Mesh结合的无线传 感器网络组网方法”、6.4与“协调器变换”“报警信息路由”和“路由负反馈”、7.6与“分段重传”等相关授 权的和正在申请的专利的使用
本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场
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本文件的发布机构不承担识别这些专 利的责任
GB/T30269.301一2014 信息技术传感器网络第301部分: 通信与信息交换低速无线传感器 网络网络层和应用支持子层规范 范围 GB/T30269的本部分规定了低速率无线传感器网络的网络层和应用支持子层协议和服务
本部分适用于不用电池或仅用非常有限的电池电源的固定的便携的、移动的设备,并主要工作在 有限的个人空间(0~10m). 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T15629.152010信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求 第 15部分;低速无线个域网(wPAN)媒体访问控制和物理层规范 GB/T30269.2一2013信息技术传感器网络第2部分;术语 术语和定义 GB/T30269.2一2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 访问控制清单aeeesscontrwllist 对于某一设备,用于确定对哪些设备授权可对其执行特定操作的表格
注:该表格也可用来存储与其他设备安全通信所需要的安全数据(如安全钥、计数、密钥计数和安全级别信 息 3.2 subla 应用支持子层协议数据单元aplhetiu layerprotcoldataunit ionsupport 按一定协议可在对等实体的应用支持子层之间交互的数据单元
3.3 ple ation sublayercommandframm 应用支持子层命令帧app 1support 用于指令将某一设备的应用支持子层管理实体发送到另一设备的对等实体的帧 3.4 属性attribute 属性使用命令与其他设备进行交互
表示物理数量或状态的数据实体
3.5 绑定binding 创建由源端点或簇标识对到目标端点的单向逻辑链路的操作
注;绑定可存在于一个或不止一个设备中
GB/T30269.301一2014 3.6 广播broadeast 向特定个域网每一节点设备的消息传输
注:这些节点设备都属于一个静态定义的广播组,例如所有的路由器,并在一跳的给定传输半径内
广播抖动broadecastjitter 设备在中继广播事务时引起的随机时延
3.8 广播事务记录broadcasttransactionreeord 由某一设备始发或中继的广播消息的本地接收记录
3.9 广播事务表broadeasttransaetiontable 广播事务记录的集合
3.10 群集标识符elusteridentifier -种用于表示分类属性序列的16位串
3.11 设备deviee 可执行实现的传感器网络协议栈的任何实体
3.12 直接寻址direetaddress ing 帧的目的地址完全在该帧中指定的寻址模式
3.13 直接传输direettransmisionm 使用直接寻址模式进行的帧传输
3.14 解关联dis isassociation 由媒体访问控制层提供,用于解除设备在网络中关联关系的服务
3.15 终端设备绑定end-desyieebindng 由构成链接的终端设备创建和撤销绑定的过程
3.16 端点endpoint 终端单元的特定组成部分
注，一个传感器网络设备可支持多达254个端点
3.17 扩展个域网标识符extended personalareanetworkidentifieation;PANID 个域网在全局网络中的64位唯一性标识符
注:唯一性是为了避免不同网络的个域网标识符相冲突
3.18 间接寻址indireetaddresing 源设备的一种无需知道目的设备地址而交由协调器进行通信的能力
注;消息由源设备直接发送给协调器,消息中只包含源终端字段,并设置应用支持子层协议数据单元(APDU)的间
GB/T30269.301一2014 接寻址位
协调器负责在其绑定表中查询源地址-终端-群集标识符,并向每一个相应的目的地址即终端重新发 送消息
3.19 信息库informationbase 用于定义某一层中特定行为的变量的集合
注该变量的值可通过该层的管理服务来规定或获取 3.20 muticast 多播 将消息传向特定个域网的一组设备的通信模式
注:其中设备均属于一个动态定义的广播组,并在一个跳的给定传输半径内
3.21 多跳网络mwltihopnetwork 消息的发送方和接收方不一定直接相连,而应由中间设备承担选路功能的特定无线网
3.22 邻居表neighbortable 传感器设备用于跟踪个人操作空间内其他设备的表格 3.23 networkaddress 网络地址 网络层分配给设备,由网络层用于在路由器之间的选路的地址
3.24 networkbroadcastdelive 网络广播投递时间 verytime 给定网络中广播事务到达接收设备所需的时间
3.25 网络管理者networkmanager 完成网络管理功能的个人或功能单元
注，管理功能包括解决个域网标识符冲突,快速测量面临干扰时的频率等 3.26 网络协议数据单元networkproldataumit 在两个对等实体的网络层之间按一定协议交换的数据单元
3.27 networkservicedataunit 网络服务数据单元 通过网络服务接人点投递的信息单元
3.28 节点node 集成在同一功能单元中,共享GB/T15629.15一2010中定义的独立于射频的设备描述和设备应用 的集合
3.29 null 未分配,未定义或未知的参数或变量值
注;“空”的确切值是由实现特定的,并且不能与其他变量值或参数冲突
3.30 neddevice 变孤设备orphan 与传感器网络中的通信断开,失去与个域网关联的设备(特别是传感器网络终端设备)
GB/T30269.301一2014 3.31 个域网协调器PANcoordinator networkcoordinator 网络协调器 基于GB/T15629.15一2010中的定义,负责网络构建的首要网络控制设备
这种协调器应是全功 能设备(FFD)
3.32 个域网信息库PANinformationbase GB/T15629.15一2010标准中变量的集合,这些变量在各层之间传输,用于信息交换
注;这种信息库可以包括存储安全材料的访问控制清单
3.33 协议数据单元protocoldataunit 对等实体间交换的数据单元 3.34 路由发现routediscowery -种由传感器网络的协调器或者路由器执行的操作,通过发出路由请求命令帧尝试发现一条通向 远端设备的路由
3.35 路由发现表routediscoverytable 传感器网络协调器或者路由器用以存储路由发现过程中使用的临时信息
3.36 路由回复routereply -种用于响应路由请求的网络层命令
3.37 路由请求routerequest -种用于发现通过传感器网络的路径,以投递后续消息的网络层命令
3.38 路由器 router 传感器网络中,一种提供设备之间选路消息,并支持关联的全功能设备
注路由器虽不是协调器,但在其操作范围内可完成协调器承担的工作
3.39 table 选路表routingt -种由协调器或路由器用于存储帧路由选择所需消息的表格
3.40 汇点sink 网络中数据流向的终点
3.41 单播 unicast 将消息传向网络中单个设备的通信方式
缩略语 下列缩略语适用于本文件 AIB: informationbase 应用支持层信息库Applieation.Support Layer
GB/T30269.301一2014 APDU 应用支持子层协议数据单元ApplicationSupportSublayerProtoeolDataUnit) APL 应用层ApplicationLayer tSubhayen" APS: 应用支持子层Applicat ionSupport APSDE 应用支持子层数据实体(AplieaionSupporsubayerDtaEmtity) APsDEsAP应用支持子层数据实体一服务接人点AplieationSuporSublayerDataEniy ServiceAccessPointD APSME: 应用支持子层管理实体(AlieaionsSupporrSiblyerMamgeneEmiy APSME-SAP:应用支持子层管理实体一服务接人点ApplicationSupportSublayer rManagement Entity-ServiceAccessPoint) 应用支持子层服务数据单元(APssriceDhta Uint) AsDU: BTR: 广播事务记录BroadeastTtransactionRecord BTT 广播事务表BroadeastTransaetionTable) CsMA/cA:带避撞的载波侦听多址(CariersenseMalipleAccesswithCollsionAvoidance 扩展的个域网标识符(IDExtenedPANID) EPID: 全功能设备(Ful-FunctionDevice) FFD GTs 保证时隙GuaranteedTimeSlot 头部Header 链路质量指标(LinkQualitylndicator) LR-wPAN低速率无线个域网(L.ow-Ratewireles、PersonalAreNetwork) LPR 低功耗路由器(L.ow-PowerRouter) MAC 媒体访问控制MediumAccessControl MCPssAP:MAc公共部分子层一服务接人点MediumAccesscontrolcommonPart Sublayer-ServiceAccessPoint MLME-SAP:MAC子层管理实体一服务接人点MediumAccessControlsublayerManagement EntityServiceAccessPoint) MsC: 消息序列图MessageSequenceChart) MSDU: MAc协议子层数据单元MediumaAecessControlSublayerServiceDataUnit) MsG: 消息服务类型MessageServiceType) NBDT 网络广播投递时间NetworkBroadcastDeliveryTime) NFB 负反馈(NegativeFeedback) NHLE: 邻近高层实体NexHigher-LayerEntity NB: 网络层信息库(Network-l.ayerInformationBase NLDE 网络层数据实体Network-LayerDataEntity) NLDEs.AP网络层数据实体一服务接人点(Network-LayerDataEntitryServieeAeeessPoinD) NLME: 网络层管理实体NetworkLayerManagementEntity NLMEsAP网络层管理实体一服务接人点(NetwortkLayerManagementEntity SerwiceAc cessPoint) NPDU. 网络层协议数据单元Network-LayerProtocolDataUnit) NSDU 网络服务数据单元(NetworkServieDataUnin) NWK 网络层Networklayer) lAreaNetwork PAN 个域网Pe ersona PD-SAP: Data-ServiceAccessPoint 物理层数据一服务接人点Physieal-layer PDU 协议数据单元(ProtocolDataUnit)
GB/30269.301一2014 PHY 物理层(PhysicalLayer) PIB: 个域网信息库PersonalAreaNetworkInfo ormationbase PLMESAP:物理层管理实体服务接人点PhysicallayermanagementEntityServiceAccess Point Qos. 服务质量QualityofService) RFD: 简化功能设备Reduced-FunctionDeviee RREP 路由应答RouteReply RREQ: 路由请求RouteRequest) SAP 服务接人点ServiceAccessPoint 总体描述 5.1 综述 无线传感器网络的协议构架是基于开放系统互连七层模型建立的
每一层都分别为邻居的上一层 提供一系列特定服务,主要包括数据实体提供数据传输服务和管理实体提供除数据传输之外的其他各 种服务
每一服务实体都通过sAP向其邻居的上一层提供一个接口,每一sAP都支持不同的服务原 语以实现不同的功能要求
本部分规定了设备加人和离开网络的机制、路由机制及算法、设备之间在网络层上的相互发现和路 由维持、一跳邻居设备的发现和相关邻居设备信息的存储等的机制和算法,新网络的建立方式以及新加 人网络设备地址的分配方法等
同时,针对不同应用,还定义了相应的数据服务和管理服务
数据传输服务主要提供面向连接的可 靠服务,并提供流量,差错和序列三方面的控制,以实现两个节点设备间传输的报文无差错,无丢失、无 重复和不乱序
5.2网络拓扑 5.2.1网络结构 无线传感器网络可组成星状网络或对等网络,如图1所示
在星状网络中,所有普通设备都与中心设备即网络协调器直接通信
网络协调器一般由持续电力 系统供电,而其他设备以电池供电
星状网络适用于家庭自动化、微型计算机的外设以及个人健康护理 器材等有限范围的室内应用
GB/T30269.301一2014 星型网络 对邻网络 个域网协调器 全功能设备 简化功能设备 个域网协调器 通信流 注:在GB/T15629,15一2010中支持具有不同通信能力的两种设备,即全功能设备(FFD)和简化功能设备(RFD). FFD之间以及FFD与RFD之间都可通信
RFD之间不能直接通信,只能与FFD通信,或通过FFD向外转发 数据
图1星状网络和对等网络 与星状网络不同,对等网络只要彼此都在对方的无线辐射范围之内,任何两个设备之间都可以直接 通信
对等网络中也需要网络协调器,用于管理链路状况信息,鉴别设备身份等
对等网络可支持自组 织网络通信方式,允许通过多跳路由在网络中传输数据
但本部分不涉及自组织网络
对等网络可构 造更复杂的网络拓扑,以适应设备分布范围广的应用
在星状网络与对等网络基础上,可构建混合网络拓扑,即包括两类设备;路由器与节点设备
路由 器是一些节点设备的父节点,处于彼此无线辐射范围内的路由器之间可直接通信,节点设备与其对应的 路由器可直接通信或通过多跳转发通信
5.2.2网络拓扑 5.2.2.1星状网络拓扑 本条主要规定无线传感器网络对形成网络拓扑提供的支持,并详细地描述星状网络的形成过程 星状网络以网络协调器为中心,所有其他设备都只能与网络协调器进行通信,如图1所示
在星状网络 形成过程中,一旦有一个全功能设备(FFD)被启动,便以此建立网络并转为网络协调器
选择标识符 后,网络协调器就允许其他设备加人自己的网络,并为这些设备转发数据帧
5.2.2.2对等网络拓扑 对等网络中,任意两个设备均可直接通信
对等网络中仍需有一个网络协调器来完成设备注册和 访问控制等网络管理功能,如图1所示
树状结构网络是对等网络的一种典型拓扑,如图2所示
GB/30269.301一2014 PANID1 PANID2 PANID3 说明 -第一个PAN协调器; -PAN协调器; O 路由器 口 -节点设备 注，PAND"表示多级簇树网络第n个PAN. 图2多级树状网络 在树状网络中,多数设备是FFD,而RFD总是作为树状网络的叶子设备连接到网络中
任意一个 FFD都可以作为RFD协调器或网络协调器,为其他设备提供同步信息
在这些协调器中,只有一个可 以充当整个对等网络的网络协调器
网络协调器首先为该树选择一个未被使用的PAN网络标识符， 形成网络中的第一个树
接着,网络协调器开始广播信标帧
如果存在两个或两个以上FFD同时申请 成为网络协调器,则使用竞争算法,具体竞争算法本部分不涉及
邻近节点设备收到信标后,就可以 申请加人该树
由网络协调器决定节点设备是否成为树成员
如果请求被允许,则该节点设备将作为 树的子节点设备加人网络协调器的邻居列表
新加人的节点设备会将父节点设备作为它的父节点设备 加人到自己的邻居列表中 在无线个域网中的网络协调器可指定另一个节点设备成为邻近的新父节点设备,以此形成更多的 树
新父节点设备同样可以选择其他节点设备成为父节点设备,进一步扩大网络的覆盖范围
但是过 多的父节点设备会增加树间消息传递的延迟和通信开销
为了减少延迟和通信开销,父节点设备可以 选择最远的通信设备作为相邻树的父节点设备 5.2.2.3混合网络拓扑 本条描述混合网络的形成过程,如图3所示
GB/T30269.301一2014 说明 -PAN协调器; A -路由器， 口 节点设备 图3混合网络 在混合网络形成中,可采用两种机制,即集中式与分布式两种混合网络结构形成机制
集中式混合网络结构形成过程中,网络中由一个全功能设备充当整个网络的网络协调器,负责为其 他协调器分配标识符
网络协调器首先为该网络选择一个未被使用的个域网标识符,并形成网络中的 第一个群组
接着,网络协调器开始发起新群组建立过程,使用新群组路由器选择算法(本部分不涉及 决定邻居的新群组路由器并分配群组标识符,新群组路由器同样可选择其他设备成为群组路由器,从而 形成路由器混合,进一步扩大网络的覆盖范围
节点设备在接收到邻居协调器(或路由器)的信标帧之 后,就可申请加人该群组,由协调器(或路由器)决定节点设备是否成为群组成员,如果请求被允许,则该 节点设备将作为协调器(或路由器)的子节点设备加人其邻居清单
新加人的节点设备会将协调器(或 路由器)作为其父节点设备加人到自己的邻居清单中
如果该节点设备为全功能设备,则可继续广播带 有该群组标识符的信标,接受其邻居节点设备的加人请求,从而形成节点设备混合 分布式混合网络结构中没有充当整个网络的网络协调器的节点设备,群组路由器基于分布式竟争 方式产生,各群组路由器自主完成初始化及节点设备人网过程,群组路由器间连接关系对等
任意一个 群组路由器均可成为网络的汇聚节点设备,以此为中心发起路由扩散过程
基于网络梯度(节点设备至 汇果节点设备的跳数)建立多对一的汇聚型路由,路由扩散半轻可训,.以提高同络的适应性,例如支持不 同速率的移动汇聚节点设备
5.3协议栈结构 无线传感器网络协议栈由各层及其模块组成,如图4所示
GB/T15629.15一2010的物理层提供了多种物理层定义,可以工作在不同频段314MHz 316MHz、430MHz434MHz、779MHz一787MHz
GB/30269.301一2014 GB/T15629.152010的媒体访问控制层提供了基于CSMA-CA机制的无线信道接人控制定义 包括发送信标帧、同步以及提供可靠传输机制等
相关定义和内容见GB/T15629.15一2010. 无线传感器网络的网络层应负责提供节点设备加人和离开网络机制、节点设备之间在网络层的路 由发现和维护,一跳邻居发现和相关邻居信息的保存、节点设备间数据传输机制等
当需要发起一个新 的网络时,无线网络协调器的网络层还需给新关联的节点设备分配适当的地址
APS提供维护设备间绑定关系表,保证两个绑定设备之间能与其服务要求和信息传递相匹配
传 感器网络设备负责网络中设备角色(如协调器、节点设备)的定义、初始化和(或)对绑定请求的响应、在 两个网络设备之间建立安全关系等
本部分不包含安全方面的内容 无线传感器网络协议栈还包括应用框架、传感器网络设备对象以及由设备制造商定义的应用对象 等,本部分对此不做定义 应用层APL 应用支持子层 NLDE-SAP NLME-sAD 网络层NwL wL熊息代理路由管理 INWL安全管理 网络管理 MLDE-SAP MLME-SAP 媒体访问控制层MMAc PDSAP PLME-SAP 物理层HY LR-CWPANRadio 图4无线传感器网络协议栈结构 网络层 6.1 概述 6.1.1网络层概述 网络层应提供相应的功能以保证GB/T15629.15一2010媒体访问控制层的正确操作,并为应用层 提供合适的服务接口
网络层包括NL.DE和NLME
其中,NLDE通过与其关联的NL.DE-sAP提供 数据传送服务
NLME通过与其关联的NLMESAP提供管理服务
NLME使用NLDE来获得管理 任务,并维护NIB 6.1.2NLDE NLDE应提供一种数据服务,以允许在两个或更多个设备之间传输APDU的应用
这些设备本身 应位于同一网络
NLDE应提供以下服务 a)产生网络层的NPDU;应能通过为APs的协议数据单元增加适当的协议头来产生NPDU; b)拓扑指定的路由;应能发送一个NPDU给适当的设备,即通信的最终目的地或通信链中指向 最终目的地的下一跳节点设备; 安全;保证传输的真实性和机密性
10o
GB/T30269.301一2014 6.1.3NLME NLME应提供管理服务以使应用与协议栈相互作用 NLME应提供以下服务 配置新设备;为所需的操作配置足够的协议栈
配置选项包括启动网络协调器或让一个已存 在的网络加人; b)建立新网络 加人、重新加人和离开网络,以及网络协调器或路由器请求节点设备离开网络; c d)分配地址;网络协调器和路由器给新加人网络的节点设备分配地址 邻居发现;发现、记录和报告关于节点设备一跳范围内邻居节点的设备信息; 路由发现发现并记录通过网络的路径,借此可有效转发消息; 接收控制节点设备能具有控制接收机何时工作以及工作多长时间,从而使MAC子层能进行 同步或直接接收; 路由,使用不同的路出机制在网络中高效地交换数据,例如单播广播,多播或多对一传插 h 6.2 服务规范 6.2.1 概述 网络层提供两种服务,即网络层数据服务和网络层管理服务,这两种服务通过两个sAP进行访问
前者可经NLDE-SAP访问,后者可经NLMEsAP访问
这两种服务在应用层与MAc子层间经 MCPssAP和MLME-SAP接口提供接口
除这些外部接口外,在NLME和NLDE间还隐含一种接 口,允许NLME使用网络层数据服务
图5给出了网络层参考模型
邻近高层实休 NLDE-SAP NLME-SAP 网络层管理实体(NLME 网络层数据实体NLDE) 网络层信息库 NWIB MCPS-SAP" MLME-SAP 子层实体 媒体访问控制MAC) 图5网络层参考模型 6.2.2网络层数据服务 6.2.2.1概述 NLDE-SAP支持在对等的应用实体之间传送APDUs
表1列出了NLDE-SAP支持的原语
11
GB/30269.301一2014 表1NLDE-SAP原语 NL.DEsAP原语 请求 证实 指示 NLDE-DATA 6.2.2.2 6.2.2.3 6,2.2.4 6.2.2.2NLDE-DATA A.request 6.2.2.2.1服务原语的语义 本原语请求从本地APS实体传送一个NSDU到一个或不止一个对等的APSs实体 本原语的语义如下: NLDE-DATA. .request DstAddrMode DstAddr， Nsdul.ength. Nsdu NsduHandle Radius， NonmemberRadius， DiscoverRoute， SecurityEnable, Is/Alarm. SymlinkFlag， StableRouterFlag 表2给出了NLDE-DATA.request原语的参数
表2NLDE-DAIA.request参数 名称 类型 有效范围 描述 通过DIAddr参数提供的目的地址类型;这可能取以下 两值之一: DstAddrMode 整型 ox01或0x02 oxo1;1l6位多播地址; 0x02:节点设备的16位网络地址或者一个16位广播 地址 l0x00000xFFFF 16位地址 目的地址 DstAddr 小于 组成要传送的NSDU的八位位组数
考虑到网络层不 aMaxMACFrameSizenwk 使用扩展的寻址模式,这已被GB/T15629.15一2010中 Nsdul.ength 整型 cMinlHeaderOverhead I的aMaxMACFrameSize限定所修改
这使得头闲置的 十nwkcMACFrame(Overhead)部分被用于有效载荷 八位位组集 组成要传送的NsDU的八位位组集 Nsdu 整型 NsduHandle 0x000xff 要通过网络层实体发送的与NsDU相关联的句柄 l0x000xfr 无符号整型 赖允许通过网络传输的距离,以跳数为单位 Radius 12
GB/T30269.301一2014 表2(续 名称 类型 有效范围 描述 DiscoverRoute参数允许用于控制传输该的路由发现 操作(见6,.6,.3.6) 整型 Discover-Route 0x000x01 0x00:禁用路由发现 1;启用路由发现 0x0l 多播帧将通过非组成员的节点设备转发的距离.以跳数 Nonmember 整型 0x000x07 为单位;0x07视为无穷 Radius SecuritvEnable 参数允许用于启用当前赖的网络层安全 处理,如果安全级别在NIB中的NwkSecurityL.eve属性 Security-Enable 布尔型 TRUE或FALSE 为0,即为无安全处理机制,则将这一参数忽略;否则 TRUE表示将进行应用安全级指定的安全处理 FALSE表示将不会进行安全处理 sAlarm参数可用于对邻近高层传来的数据单元启用报 IsAlarm 布尔型 TRUE或FALSE 警机制 IStableRouterFlag用于标识稳定路由选项,当StableR- outerFlag设置为true时,表示请求一条稳定的路由; TRUE或FAL.SE StableRouterFlag 布尔型 siableRouterFlag设置为falee时表示请求一条普通的 路由 nl.imkFlag允许启用对称路由发现操作，当sym Syml inkFlag设置为true时表示为请求一条对称的路由,当 symLinkFlue 布尔型 TRUE或FAL.sE SymLinkFlag设置为false时表示为请求一条非对称 路由 6.2.2.2.2产生条件 当把NsDU传送给对等的APs实体时,本原语由本地的APs实体产生
6.2.2.2.3收后效果 如果本原语被当前没有关联的节点设备接收,该节点设备的网络层将发出一个状态为IVALD REQUEST的NLDE-DATA.confirm原语
在收到本原语时，NLDE首先构造一个NPDU,以发送所提供的网络服务数据单元(NsDU)
如 果在处理期间,NLDE在传输NSDU之前发出了NLDE-DATA.confirm原语,则中止所有的进一步处 理
在构造新的NPDU时,网络层帧头部的目的地址字段将设置为DstAddr参数提供的值,且源地址 字段值设置为该节点设备MACPIB中的macShortAddres、的值
网络层头部帧控制字段所发现的 路由子字段将设置为DiscoverRoute 参数提供的值
如果所提供的Radius参数值不为零,那么网络层 头部的半径字段就设置为Radius参数的值
如果Radius参数值为零,就设置为网络层NIB中" 7k Ma.rDeph属性值的两倍
如6.3.2.6所述,网络层将为帧产生一个序列号,且帧的网络层帧头部的序 列号字段将设置为这个序列号的值
网络层帧头部的多播标志字段将根据DstAddrMode参数的值设 置
如果DstAddrMode参数值为0x01,则网络层帧头部将包含一个多播控制字段,该字段设置如下 如果该节点设备是DstAddr参数所指定的组的一个成员,则将该字段设置为0x01; a b)否则,将该字段设置为0x00 非成员半径和最大非成员半径字段将设置为NonmemberRadius参数的值
c 13
GB/30269.301一2014 -旦构造了NPDU,如果网络服务数据单元(NSDU)是单播的,则使用6.6.3.4所述的过程为其选 路;如果NSDU是广播的,则使用6.6.5所述的过程选路;如果NSDU是多播的,则使用6.6.6.3所述的 过程选路
当选路过程指定要发送NSDU时,可以通过发出MCPs-DATA.request原语来完成,且sr cAddrMode和DstAddrMode参数均设置为0x02,表示使用16位的网络地址
SrePanld和DstPanld macShort S 参数都可设置为MACPIB的macPanl的当前值
cAddr参数将设置为MACPIB的 rG 参 Add值
DtAddr参数的值是下一跳的地址,由选路过程确定
如果消息是单播的,则TxOptio ns 数的b0位应设置为1,表示需要确认回复
在接收到MCPS-DATA.confirm原语时,NL.DE发出 NLDE-DATA.confirm原语,状态值等于从MAC子层收到的状态值
如果NSsDU包括了报警信息,则应将IsAlarm字段设置为TRUE 6.2.2.3NLDE-DATA.confirm 6.2.2.3.1服务原语的语义 本原语证实请求从本地APS实体传送NSDU到对等应用支持子层子层实体的结果
本原语的语义如下 NLDE-DATA.coniirm Status NsduHandle， TxTime 表3给出了NLDE-DATA.confirm原语的参数 表3NLD-DATA.confirm参数 类型 有效范围 措述 名称 从安全套件或MCPSDATA，confirm原语返回的 vALD_REQUEsT,MAx_rFRM_coUNTER,No Status 状态KEY,BAD_CCM_OUTPUT,ROUTE_ERROR,BT_TA-相应请求的状态 BLE_FULL,FRAME_NOTBUFFERED或任何状态值 GB/T15629.152010 见 NsduHandlle 整型0x00一0xff 与被证实的NSDU关联的句柄 基于本地时钟的被发送包的时 间指示
对给定实现中被发送 TxTime 整型由实体指定 的包,时间基点可以相同
该值 只有在nwkTimsSamp设置为 TRUE后才提供 6.2.2.3.2产生条件 本原语由本地NLDE产生,以响应收到NLDE-DATA.request原语
其状态字段反映相应请求的 状态,见6.2.2.2.3中的描述
6.2.2.3.3收后效果 在接收到本原语时,发起方的APS被告知其请求发送的结果
如果传输尝试成功,则将状态参数 设置为sUCCEsS
否则,状态参数将指示错误
14
GB/T30269.301一2014 6.2.2.4NLDE-DATA.indicationm 6.2.2.4.1服务原语的语义 本原语指示从网络层到本地APs实体传送NSDU
本原语的语义如下: NLDE-DATA.indication DstAddrMode， DstAddr， SrcAddr， Nsdul.ength, Nsdu LinkQuality RxTime SecurityUse IsAlarm 表4给出了NLDE-DATA.indication原语的参数
表4NLDE-DATA.indication参数 有效范围 名称 类型 描述 DtAdd参数提供的目的地址类型
允许取以下两个 值之一 整型 DstAddrMode I0x01或0x02 0x01 l6位多播地址; I0x02:节点设备的16位网络地址或16位广播地址 DstAddr 16位地址l0x00000xFFFF NSDU的目的地址 组成表示NSDU的八位位组数
考虑到传感器网络的 aMaxMACFrameSize 网络层不使用扩展的寻址模式已被GB/T15629.15 Nsdul.ength 整型 nwkcMACFrame(Overhead 010中的aMaxMACFrameSizxe限定所修改
这使得头 十nwkcMinHeader(Overhead) 闲置的部分可用于净荷 八位位组集 组成表示NsDU的八位位组集 Nsdu 除广播地址外的任何有效的 产生NsDU的单个源节点设备地址 SrcAddn 16位地址 节点设备地址 链路质量指示通过在MAC上接收到的顿时作为 整型 l0x000xfr MCPs-DATA，indication 见 IinlkQuality 原语 的 参数传 递 GB/T15629.15一2010) 基于本地时钟接收数据包的时间指示
对于给定执行 整型 与执行相关 所有接收数据包的时间基点均可相同,该值只有在 RxTime nwkTimeStamp设置为“真”时才提供 指示接收的数据赖是否使用安全处理,如果使用了安全处 SecurityUse 布尔型 “TRUE"”或“FALSE” |理,本值设置为“真”,如果未进行安全处理,则设置“假” 参数可用于对邻居的上一层传来的数据单元 IsAlarm IsAlarm 布尔型 |“TRUE”或“FALSE” 启用报警机制 15
GB/T30269.301一2014 6.2.2.4.2产生条件 当接收到本地MAC子层实体发送的地址匹配数据帧时,本原语由NLDE产生并发给APS
6.2.2.4.3收后效果 在接收到本原语时,告知APS数据到达了该设备
6.2.3网络层管理服务 6.2.3.1概述 NLME-SAP为其邻近高层和NLME之间传输管理命令提供接口
表5列出了NLME通过 NLMEsAP接口支持的原语,以及包含这些原语细节的章条
表5通过NLME-SAP访问的原语概述 在本部分中的章条号 名称 响应 证实 请求 指示 NLME-NE:TwORK-D1scOVERY 6.2.3.2 6.2.3.3 NLME-NETwORK-FO)RMATION 6.2.3.4 6.2.3.5 NLME-PERMIT-JO)INING 6.2.3.6 6.2.3.7 NLME-START-ROUTER 6.2.3.8 6.2.3.9 NL.ME-EDSCAN 6.2.3.lm 6.2.3.1o NL.ME-JoIN 6.2.3,14 6.2.3.12 6.2.3.13 6.2.3.15 NLMEDIRECT-JoIN 6.2.3.16 NLME-LEAVE 6.2.3.17 6.2.3.18 6.2.3.19 NLME-RESET 6.2.3.20 6,2.3,21 6.2.3.23 6.2.3.25 NLMESYNC NL.ME-SYNCL.0Ss 6.,2.3.24 NLME-GET 6.2.3.27 6.2.3.28 NLMEsET 6.2.3.29 6.2.3.30 NLME-NwK-STATUS 6.2.3.31 NLME-RouTEDscOvVERY 6.2.3.32 6.2.3.33 INLME-GROUP-FORMATION 6.2.3.34 6.2.3.36 6.2.3.35 NLME-ROUTER-SELCTION 6.2.3.37 6.2.3.39 6.2.3.38 NLIE-NETwoRk-DIscovERY.rquet 6.2.3.2 6.2.3.2.1服务原语的语义 本原语允许网络层的邻近高层请求网络层来发现正在运行的网络 本原语的语义如下 NLME-NETWORK-DSCOVERY.r request 16
GB/T30269.301一2014 ScanChannels， ScanDuration 表6给出了NLME-NETwORK-DISCOVERY.reques原语的参数
表6NLME-NETwoRK-D1sCoVERY.reques参数 名称 类型 有效范围 描述 最高有效的五位27b31)是保留位;最低有效的 ScanChannels 位图 32位 27位(b0,b1,b26)指示将要扫描的有效信道(1表示 扫描0表示不扫捕)(见GBT15829. l52010 用于计算扫描每个信道花费的时间
扫描每个信道花费的时间为[aBaseSuperfratmeDuration SeanDuration 整型 l0x000x0e 1参数的值;MAC子层扫 X(2”十1],川是ScanDuration 描的更多信息见GB/T15629.15一2010 6.2.3.2.2产生条件 本原语由一个传感器网络设备的邻近高层产生,发给其NLME来请求发现在设备工作范围内运行 的网络
6.2.3.2.3收后效果 网络层层接收到该原语,通过在ScanChannels变量中规定的信道上,执行持续达ScanDuration参 数规定周期的有效扫描,试图在设备的个人操作空间内发现网络运行
该扫描是通过MLMESCAN. request原语执行
在接收到MLMESCAN.confirm原语后,NLME发出NLME-NETwoRK-DIscOVERY.confirnm 原语,该原语包含关于所发现的网络信息,其状态参数的值等于MLME-sCAN.confirm返回的值 6.2.3.3NLME-NETWwORK-DISCOVERY.confirm 6.2.3.3.1服务原语的语义 本原语报告一个网络发现操作的结果
本原语的语义如下 NME-NETWORK-DISCO)VERY.confirm Status NetworkkCount NetworkDescriptor， 表7给出了NLME-NETwORRK-DsCOVERY.confirm原语的参数
表7NLMIE-NETwORK-DISCOVERY.confirm参数 名称 类型 有效范围 描述 MLMEscAN.confirm 原语 Status 状态 见GB/T15629.15一2010 返回的任何状态值
GB/30269.301一2014 表7(续 有效范围 名称 类型 描述 整型 0x000xfr 给出了通过搜索发现的网络的个数 NetworkkCount 网络描述清单包含通过NetworkCount描述符清单,用于描述发现的网络,表8给出了各条目 NetworkDescriptor 符的清单参数给出的事件数 的内容的一个详细措述 表8给出了NetworkDescriptor参数的网络描述符的详细内容
表8网络描述符信息字段 类型 有效范围 名称 描述 0x0000000000000001l ExtendedPanld 整型 网络的64位个域网标识符 0xfffffffffffe 选自物理层支持的可用的逻 整型 辑信道(见 目前被刚络占用的逻辑信道 GB/T15629.15 l.ogiecalChannel 2010) 整型 用于表示被发现的传感器网络使用的协议栈的标识符 StackProfile [0x000xOf wireessSenson 整型 0x00~0x0f 在被发现的网络中使用的传感器网络协议的版本 NetworkVersion |该描述符给出网络中给定的设备在MAC子层发送信 整型 标的频度;MMAc子层信标命令的讨论见 Beacon(Order l0x00一0x0f GB/T15629.15一2010) 信标指示网络,即信标序列小于15,该参数代表超帧的 Superframe(Order 整型 l0x00一0x0f 活动周期的长度;MAC子层超帧命令的讨论见 GB/T15629.152010 TRUE丧示在当前网络中至少有一个路由器允许加人 PermitjJoining 布尔 lTRUE或FAISE 即网络层已经发出一个NLME-PERMIT-JOINING原 语并且如果规定时间限制,尚未过期 如果设备能够从具有路由器功能的设备接受加人请求， 布尔 TRUE或FAL.sE RouterCapacitsy 值设置为TRUE,否则设置为FAL.SE 如果设备能够从终端设备接受加人请求,值设置为 布尔 TRUE或FAL.sE EndDeviceCapacity TRUE,否则设置为FALSE NetworkFunetion" 整型 0x00000xffr I网络的功能信息,指示网络的应用属性 6.2.3.3.2产生条件 原语发起的发现任务时,本原语由 当完成由一个NLME-NETwORK-D1sCOVERY." request NLME产生并发给其邻近高层 6.2.3.3.3收后效果 网络层的邻近高层接收到该原语后,就可得到网络的搜索结果
18
GB/T30269.301一2014 6.2.3.4NLME-NETwoRK-FoRMATIoN. ,request 6.2.3.4.1服务原语的语义 本原语允许邻近高层请求该设备以它本身作为协调器启动一个新的传感器网络,并随后修改其超 赖的配置
本原语的语义如下 NLME-NETWORK-FORMATION.request ScanChannels， ScanDuration， BeaconOrder， Superframe(O)rder BatteryLifeExtension 表9给出了NLME-NETwORK-FORMATION.request原语的参数 表9NLME-NETwoRK-FORMATION.reques参数 类型 有效范围 名称 描述 最高有效的五位(b27,,b31)是保留位;最低有效的27 ScanChannels 位图 32位 位(,bl,b26)指示将要扫描的有效信道1表示扫 描;0表示不扫描)(见GB/T15629.15-201o) 用于计算扫描每个信道花费的时间
扫描每个信道花费的时间为[aBaseSuperframeDuration SeanDuration 整型 0x000x0e ×2"十l],川是SeanDuration参数的值;MAC子层扫 描的更多信息见GB/T15629.152010 整型 更高层形成的网络信标序号 BeaconOrder [0x000xOf 整型 更高层形成的网络超赖序号 Superframe(O)rder 0x000x0f 如果该值设为TRUE,NLME将请求网络协调器启动支 BatteryLile 布尔 TRUE或FAL.sE 持电池寿命扩展模式;如果该值为FAL.SE,NLME将请 Extension 求网络协调器启动不支持电池寿命扩展模式 6.2.3.4.2 产生条件 本原语由一个具有网络协调器功能的设备的邻近高层产生,发给其NLME来请求初始化自身为一 个新传感器网络的协调器
6.2.3.4.3收后效果 一个不能成为网络协调器的设备收到本原语时,NLME发出NLME-NETwoRK-FORMATON confirm原语,其状态参数设置为INVALIDREQUEsT 如果设备被初始化为一个网络协调器,NLME请求MAC子层首先执行一个能量检测扫描,随后 在指定的信道集上执行一个主动扫描
为此,NLME向MAC子层发出MLMESCAN,.reques原语， 该原语中的ScanType参数设置为表示能量检测扫描,然后再次发出原语,SeanType参数设置为表示 主动扫描
在执行主动扫描之后,从MAC子层收到MLME-SCAN.confirm原语时,NLME选择 合适的信道
网络层将挑选一个不与任何运行在选定信道上的已知网络相互冲突的个域网标识符
1s
GB/30269.301一2014 旦找到合适的信道和个域网标识符,NLME将选择0x0000作为16位短MAC地址,并通知MAC子 层
为此,NLME给MAC子层发出MLME-SET.reques原语,以设置MACPIB属性maeShortAd dress
如果NB属性nwkExtendedPanld等于0x0000000000000000, ,这个属性将被初始化具有MAC 常量macExtendedAddress的值
如果找不到合适的信道或个域网标识符,NLME发出状态参数设置 为STARTUP_FAILURE的NLME-NETwORK-FORMATION.confirm原语
如果在邻近高层请求中只提供一个信道，NLME不需要在开始网络之前进行能量扫描
主动扫描 仍然执行以保证选择一个个域网标识符,并保持与已知的正在操作的网络并不冲突
然后NLME向MAc子层发出MIMESTART.request原语
MLME-sTART.request原语的 PANCoordinator参数设置为TRUE
BeaconOrder,SuperframeOrder和BatteryLifeExtension参数的 值将和NLME-NETwoRK-F:ORMATlON 原语给定的值相同
如果发出该原语用于开始 N.reguest 个新的个域网,ML.MEsTART.reques原语中的CoordRealignmen参数设置为FALsE
如果发出该 !原语中的coordResllgnment 参数设置 原语用于修改任何的个域网配置属性,MIMESTART.request 为TRUE
在接收到相关的MLME-START.confirm原语时,NLME向邻近高层发出NLME-NET woRK-FORMATIoN.confirm原语它的状态值是ML.MEsTART.confirm原语返回的状态值 6.2.3.5NLME-NEwoRK-FoRMATIoN.confirm 6.2.3.5.1服务原语的语义 本原语报告请求在一个网络中初始化一个网络协调器的结果
本原语的语义如下: NLME-NETwORK-FORMATION.confirmm Status 表10给出了NLME-NETwoRRK-FoRMATION.confirm原语的参数 表10NLME-NETWORK-FORMATION.confirm参数 名称 类型 有效范围 描述 从 MLMEsTART.confirmm 原语返回的IvALID_RE 状态 尝试初始化网络协调器的结果 Status QUEST,STARTUPFAIL URE或任何状态值 6.2.3.5.2产生条件 本原语由NLME产生并发给其邻近高层,以响应一个NLME-NETwORK-FORMATION.request 原语
本原语返回一个INVALID_REQUEST,STARTUPFALURE状态值或MMESTART.con fir原语返回的任何状态值
这些返回值的条件见6.2.3.4.3所述
6.2.3.5.3收后效果 在接收到本原语时,邻近高层被告知其请求初始化设备为一个网络协调器的结果
如果NLME成 功,状态参数将被设置为SUCCESS
否则状态参数指示错误
心
GB/T30269.301一2014 6.2.3.6NLME-PERMII-JoINING.request 6.2.3.6.1服务原语的语义 当可以接受设备加人其网络时,本原语在一定时间内许可一个网络协调器或路由器的邻近高层设 置其MAc子层的关联允许标志
服务原语的语义如下 NLME-PERMIT-JOINING.request Pe PermitDuration 表11给出了NLME-PERMIT-JOINING,.regquest原语的参数 表11NLME-PERMIT-JoINING.request参数 类型 有效范围 描述 名称 l网络协调器或者路由器将允许关联的以秒为单位的时 整型 间长度0x00和0xff分别表示允许是禁用或者启用的 PermitDuration 0x000xiff 没有一个特定的时间限制 6.2.3.6.2产生条件 当允许或不允许新设备加人网络时,一个网络协调器或路由器的邻近高层产生本原语并发给其 NL.ME
6.2.3.6.3收后效果 只允许一个网络协调器或路由器的邻近高层发出本原语
一个传感器网络终端节点设备的网络层 收到本原语时,NLME-PERMIT-JoINING.confirm原语返回一个INVALIDREQUEST状态
在收到本原语并且其PermmitDuration参数设置为0x00时,NLME通过给MAC子层发出MLME SET.request原语,设置MACPIB属性macAssociationPermit为FAL.SE
一旦收到MME-SET.con firm原语,NLME发出NLME-PERMIT-JOINING.confirm原语,状态值等于从MAC子层收到的状 态值
在收到本原语并且PermitDuration参数设置为0xf时,NLME通过给MAC子层发出MLME sET.reques原语,设置MAcPIB属性macAssociationPermit为TRUE
一旦收到MLMEsET confirm原语,NLME发出NLME-PERMITJOINING.confirm原语,状态值等于从MAc子层收到的 状态值
在收到本原语并且PermitDuration参数设置是除0x00和0xf外的任何值时,NLME设置MAC PIB属性maeAssociationPermit为TRUE,如上所述
在收到MLME-SET.confirm原语之后,NLME 启动一个计时器,在PermitDuration 秒后过期
一旦设置了计时器,NLME发出NLME-PERMIT JoINING.confirm原语,状态值等于MAc子层收到的状态值
计时器过期时,NLME通过发出 MLME-SET.request原语,设置maeAssociationPermit为FALsE 邻近高层每次发出的NLME-PERMIT-JOINING.request原语会替代之前所有的请求
6.2.3.7NLMIE-PERMI-JoINING. .cOnfirm 6.2.3.7.1服务原语的语义 本原语允许一个网络协调器或路由器的邻近高层被告知其请求允许接受设备加人网络的结果
21
GB/30269.301一2014 本原语的语义如下 NLME-PERMIT-JOINING.confirm Status 表12给出了NLME-PERMIT-JOINING.confirm原语的参数
表12NLM1E-PERIIT-JoINING.confirm参数 名称 类型 有效范围 描述 从 MLMESETconfirm 原语返回的 NVALD_REQUEsT或者任何状态见相应请求的状态 Status 状态 GB/T15629.15一2010 6.2.3.7.2产生条件 本原语由网络协调器或路由器的NLME产生,发给其邻近高层,以响应一个NLME-PERMIT JOINING， .request
状态参数指示从MAC子层收到的状态,或一个INVALID_REQUEST的错误代 码
这些状态值产生的原因描述见6.2.3.6
6.2.3.7.3收后效果 在接收到本原语时,启动设备的邻近高层被告知其请求允许设备加人网络的结果
6.2.3.8NLMIE-START-RoUTER.request 6.2.3.8.1服务原语的语义 本原语允许路由器的邻近高层启动路由器预期的活动,包括为数据帧选路、路由发现和接受其他设 备加人网络的请求
本原语的语义如下 NLME-START-RoUTER.reguest BeaconOrder， Superframe(Order, BatteryLifeExtension 表13给出了NLME-START-ROUTER R.request的参数
表13NLME-STARI-RoUIER.request参数 名称 类型 有效范 描述 整型 0x000xo Beacon(O)rde 更高层期待形成的网络信标序号 SuperframeOrder 整型 0x000x0f 更高层期待形成的网络超顿序号 如果该值设为TRUE,NLME将请求网络协调器启动支 BatteryLife 布尔 TRUE或FALSE 持电池寿命扩展模式,如果该值设为FALsE,NL.ME将 Extension 请求网络协调器启动不支持电池寿命扩展模式 22
GB/T30269.301一2014 6.2.3.8.2产生条件 本原语由一个新设备的邻近高层产生,发给其NLME来请求把自身初始化为一个路由器 6.2.3.8.3收后效果 如果不作为路由器加人一个传感器网络的设备收到本原语,其NLME会发出NLME-START ROUTER.confirm原语,状态参数设置为INVALID_REQUEST 如果作为路由器加人一个传感器网络网络的设备收到本原语,其NLME发出MLME-START.re- 原语给MAc子层
MI.ME:sTART.reques原语的BeaconOrder,SuperframcOrder和Bat quest 如果首次作为一 est中相应的参数值
eryLifeExtension参数值设为NLMEsTART-RoUTER.rque nment参数设置为FALSE
个路由器启动并发出原语,MLME-START.reque rest原语中的CoordRealignm 如果发出该原语用来修改个域网配置属性,MLME-START.,reguest原语的CoordRealignment参数设 置为TRUE
在收到相关的MLME:sTART.confirm原语后,NL.ME给邻近高层发出NLMEsTART RoUTER.confirm原语，状态值是MLME-sTART.confirm 原语返回的状态值
仅当MLME START.confirm原语返回的状态值是sUcCEss,设备允许开始从事路由器的活动,包括为数据赖选 路、路由发现、路由修复和接受其他设备加人刚络的请求
否则,设备被明确不允许从事这些话动
6.2.3.9 NLME-START-ROUTER.confirm 6.2.3.9.1服务原语的语义 本原语报告请求初始化或修改一个路由器的结果
本原语的语义如下 NLMESTART-ROUTER.confirm Status 表14给出了NLME-START-ROUTER.confirm的参数
表14NLME-STAR1-RoUTER.confirm参数 名称 类型 有效范 描述 从MLMESTART.confrm原语返回的NVALDRE 状态 尝试初始化路由器的结果 Status QUEST或者任何状态值 6.2.3.9.2产生条件 本原语由NLME产生并发给其邻近高层,以响应NLME-START-ROUTER.request原语
本原 语返回INVALIDREQUEsT的状态值,或MLMEsTART.confirm原语返回的任何状态值
这些值 可以返回的条件描述见6.2.3.8.3
6.2.3.9.3收后效果 在接收本原语时,邻近高层被告知其请求初始化路由器的结果
如果NIME初始化成功,Status 参数将设置为sUCCESS
否则,Status参数指示错误
23
GB/T30269.301一2014 6.2.3.10NLME-EDSCAN. .request 6.2.3.10.1服务原语的语义 本原语允许设备邻近高层请求能量监测来评估本地的信道
本原语的语义如下 NLME-EDSCAN.t request ScanChannels， ScanDuration， 表15给出了服务原语的参数
表15NLME-ED-SCAN.regues参数 名称 类型 有效范围 描述 最高有效的五位(b27,,b31)是保留位;最低有效的27 32位 位(I0,l, Scanhannels 位图 ,b26)指示将要扫描的有效信道(表示扫 描;0表示不扫描>(见GB/T15629.15一2010) 用于计算扫描每个信道花费的时间
扫描每个信道花费的时间为[alBase eSuperframeDuration SeanDurationm 整型 0x000x0e ×(2"十1],是SeanDuration参数的值;MAC子层扫 描的更多信息见GB/T15629.15- -20l0 6.2.3.10.2产生条件 设备邻近高层产生这个原语请求执行信道的一个能量扫描
6.2.3.10.3收后效果 当前网络中的设备接收到本原语后,设备会暂时停止当前操作而去执行一次能量扫描操作
为此 NLME会发出MLME-sCAN.reques原语到MAC子层,ScanType参数设置为指示能量检测扫描， ScanChannel和ScanDuration来自NLME请求
6.2.3.11NLME-D-sCAN.eonfirm 6.2.3.11.1服务原语的语义 本原语提供给邻近高层能量扫描的结果
本原语的语义如下: NLME-ED-SCAN.confirm Status, EnergyDetectList， 表16给出了服务原语的参数 24
GB/T30269.301一2014 表16NLME-EDSCAN.confirm 有效范围 名称 类型 描述 Status 状态 sucCEsS或任何来自MAC的有效代码尝试初始化路由器的结果 能量测量表和GB/T15629.152010一致 Bmergt yDetect 整型清单每个整型值0x000x 每个信道一个 List 6.2.3.11.2产生条件 本原语由传感器网络设备的NLME产生,以响应NLME-EDsSCAN.request
该原语的状态指示 yDeteetList包含了对信道进行 从MAC子层的MIMEscAN.confmm原语中接收到的状态值，EameEsn 能量检测扫描的结果(整数清单,0x000xff),符合GB/T15629.15一2010. 6.2.3.11.3收后效果 在接收到本原语之后,邻近高层被告知能量检测扫描的结果
6.2.3.12NLME-IOIN.r ..regqest 6.2.3.12.1服务原语的语义 本原语允许设备邻近高层通过该原语请求加人或者重新加人一个网络,或者为在一个正在运行的 网络中的设备改变操作信道 本原语的语义如下 NLMEJOIN.reguest ExtendedPanld， RejoinNetwork， ScanChannels， ScanDuration, Capabilitylnformation， SecurityEnable 表17给出了NLMEJoIN.request原语的参数
表17NLME-JoIN.request参数 名称 类型 有效范围 描述 0x0000000000000001 整型 要加人的网络的64位个域网标识符 ExtendedPanld 0xffffle 该参数控制加人网络的方法;如果设备通过关联请求加 人网络,参数是0x00;如果设备用孤立过程直接加人或 RejoinNetwork 整型 l0x000x03 重新加人网络,参数是0xol;如果设备执行网络重新加 人过程，参数是0x02;如果设备将操作信道改为seanm lChannel参数中标识的信道,参数是0x03 25
GB/30269.301一2014 表17(续) 类型 名称 有效范围 描述 最高有效的五位(27,,b31)是保留位;最低有效的27 位图 B2位 位(o ,b26)指示将要扫描的有效信道1表示扫 ScanChannels ,bl= 描;0表示不扫描)见GB/T15629.152010 |用于计算扫描每个信道花费的时间
扫描每个信道花 费的时间为[ aBaseSuperrameDuration×(2”十1],川是 l0x000xOe ScanDuration 整型 ScanDuration参数的值;MAC子层扫描上的更多信息 见GB/T15629,152010 直接加人设备的操作能力 CapabilityInformation 位图 见表56 如果ReoinNetwork值设为 0x02， ,且该值设为TRUE. SecurityEnable 布尔 TRUE或FAL.SE 设备会尝试安全地重新加人
否则设置为FALSE 6.2.3.12.2产生条件 -个设备的邻近高层产生本原语,以请求 a)使用MAC关联过程加人一个网络; 使用孤立过程加人或重新加人一个网络 b c使用网络层重新加人过程加人或重新加人一个网络; 为加人网络的设备切换操作信道
d 6.2.3.12.3收后效果 -个当前已经加人网络的设备收到本原语,且RejoinNetwork参数等于0x00,其NLME发出 Status参数设置为INVALIDREQUEST的NLME-JOIN.confirm原语
一个当前没有加人网络的设备收到本原语,且RejoinNetwork参数等于0x00,设备尝试加人64位 ExtendedPanld参数指定的网络,如6.6.1.5.2.2所述 如果设备收到本原语,且RejoinNetworl rk参数等于0x01,那么设备尝试使用孤立过程加人或重新 加人网络,如6.6.1.5.4.2所述
如果设备收到本原语,且RejoinNetwork参数等于0x02,设备尝试重新加人由ExtendedPanld参 数给出的64位扩展个域网标识符的网络
如6.6.1.5.3所述
一且设备成功加人一个网络,nwkExtendedPanldNB属性将被设置为所加人网络的扩展个域网 标识符 如果设备收到本原语.ReonNetwork参数等于0x03.且设备支持设置phyCurentChanel的值" 则设备尝试更换操作信道为scanChannels中描述的信道
如果scanChannel、参数提供不止一个信 道,NLME发送了Statu、参数设置为INVALIDREQUEST的NLME-JoN.confirm原语
如果信道 改变成功,设备会发出NLME-JOIN.confirm原语,Statu、参数设置为sUcCEss
如果设备不支持直 接设置phyCurrentChannel,那么NL.ME发出Status参数设置为UNsUPPORTED_ATTRIBUTE的 NLME-JOIN.confirm原语
6.2.3.13NLMIE-JoIN.indication" 6.2.3.13.1服务原语的语义 本原语允许网络协调器或路由器的邻近高层被告知一个新设备成功地通过关联加人网络或使用网 26
信息技术传感器网络第301部分: 低速无线传感器网络网络层和应用支持子层规范GB/T30269.301-2014
概述
信息技术传感器网络是一种可以自组织、自适应的网络系统，由大量传感器节点组成。这些节点能够感知环境并将所得数据传输到远程位置进行处理。低速无线传感器网络指的是一种低功耗、低速率的无线网络，它通常包括传感器节点、中继节点和基站。低速无线传感器网络应用广泛，例如环境监测、农业生产、医疗卫生等领域。
本文主要介绍了信息技术传感器网络第301部分中的低速无线传感器网络网络层和应用支持子层规范GB/T30269.301-2014。该规范的主要目的是为了支持低速无线传感器网络中数据的可靠传输和应用的高效处理。
网络层
低速无线传感器网络网络层的主要功能是将不同节点之间的通信连接起来，使其形成一个整体网络。网络层需要解决的问题包括路由、拓扑控制、链路管理等。在低速无线传感器网络中，每个节点都具有有限的计算能力和电源，因此低功耗和高效性是网络层设计的核心考虑因素。
GB/T30269.301-2014规范提出了一种基于距离向量算法的路由协议，被称为DV-LEACH。该协议通过交换信息更新路由表，实现了低功耗和高效率的路由选择。
应用支持子层规范
低速无线传感器网络应用支持子层规范主要是为了支持应用程序的高效处理。子层规范定义了应用程序接口（API）以及相关服务和协议。应用支持子层规范可以帮助开发人员轻松实现应用程序，同时实现网络资源的优化利用。
在GB/T30269.301-2014规范中，应用支持子层规范包括以下五个部分：
- 数据传输协议
- 事件通知服务
- 节点管理服务
- 时间同步服务
- 安全服务
数据传输协议定义了数据传输的格式和机制。事件通知服务可以实现节点之间的事件通知。节点管理服务提供节点状态管理、配置更新等功能。时间同步服务可用于对网络中所有节点的时间进行同步。安全服务提供基本的加密和认证功能，保障网络的安全性。
总结
低速无线传感器网络是一个重要的领域，它可以广泛应用于工业、环境监测、医疗卫生等众多领域。信息技术传感器网络第301部分的低速无线传感器网络网络层和应用支持子层规范GB/T30269.301-2014，为低速无线传感器网络的设计和实现提供了重要的参考和指导。通过对该规范的学习和应用，可以有效提高低速无线传感器网络的性能和可靠性。
