Zigbee—网络层地址分配机制

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目录

前言

一、Zigbee网络层地址分配介绍

二、 网络层地址分配计算

        通过一道例题来进一步理解 :

        特别注意!!!


前言

        本文主要是介绍对于zigbee网络层中地址分配机制中对于各个节点的网络地址的计算,对于其他的知识点可能总结的不是很到位。诸如以下的题目:

         计算如下图所示各个节点的网络地址

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一、Zigbee网络层地址分配介绍

        水一下定义啦,怎么计算从后面的小点开始

        Zigbee网络层地址分配是指在Zigbee网络中为节点分配唯一的网络地址,以实现节点之间的通信。网络层地址由16位地址组成,通常用十六进制表示。Zigbee网络中有两种类型的地址:短地址和扩展地址。

        短地址用于节点在网络中的直接寻址。短地址是由协调器分配,并且只在网络内唯一。短地址是16位的,范围为0x0000到0xfffe,其中0xfffe保留。协调器的短地址为0x0000。

扩展地址用于唯一标识节点。扩展地址是64位的,由厂商分配。扩展地址通常用于在网络层建立长期的安全连接,以保护通信安全。

        Zigbee网络中还存在一个特殊的短地址0xffff,用于向所有节点广播消息。这个地址无论在哪个网络中都是预留的。

        在Zigbee网络中,节点可以使用短地址或扩展地址进行通信。节点可以根据需要选择使用哪种地址。要向网络中的节点发送消息,需要知道节点的地址。节点的地址可以通过网络扫描或直接查询节点得到。

二、 网络层地址分配计算

         现给出一个公式,请一定一定要记住!!!

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         对于该公式的说明:

        C->每个父节点最多可连的节点数 

        R->父节点下的那C个子节点最多可有的路由器节点数 

        L->网络的最大深度 

        d->网络深度 

        Cskip(d)->网络深度d的父节点为子节点分配的地址之间的偏移量 

        注意:我们对于分配地址的计算的要点就是围绕这些来进行的!!!其中最主要的便是Cskip,务必要计算准确!!! 其中C、R、L通常题目会给出!

        一些额外的说明: 
(1)当一个路由器节点的Cskip(d)为0时,它就不具备为子节点分配地址的能力(意思就是不用往后算了!!!,也即表明不能够在使用别的节点通过他加入网络。
(2)当Cskip(d)大于0时表明父节点可以接受其他节点为其子节点(意思是你要你要往后继续算!!!,并为子节点分配网络地址。父节点会为第一个与它关联的路由器分配比他大1的地址,之后与之关联的路由器节点的地址之间都相隔偏移量Cskip(d)。
(3)每个父节点最多可以分配R个这样的地址。伪终端节点分配地址和为路由器节点分配地址不同,假设父节点的地址为Ap,则第N个与之关联的终端节点地址An按下式计算:

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        通过一道例题来进一步理解 :

  1. 计算如下图所示各个节点的网络地址。其中,1号节点为ZigBee协调器,与协调器相连的其他节点为路由器和终端;假设在当前的网络结构中,每个父节点最多可以连接4个子节点,子节点最多可以有4个路由器节点,当前网络的最大深度为3。

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         分析一下这道题目:父节点最多可以连接4个子节点->C=4,子节点最多可以有4个路由器节点->R=4,最大深度为3->L=3,结合图来分析:

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         再来看这个公式,我们已经知道R为4的情况下,对此选择下半公式来进行计算!

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计算如下:分别计算出深度为0、1、2时的Cskip

        Cskip(0) = (1+4-4-(4*4^(3-0-1)))/(1-4) = 21

        Cskip(1) = (1+4-4-(4*4^(3-1-1)))/(1-4) = 5

        Cskip(2) = (1+4-4-(4*4^(3-2-1)))/(1-4) = 1

         在计算完成之后其实已近完成了大半的工作,接下来按照规则来分配节点即可:

首先从ZigBee协调器相邻的节点开始分配,分配完成后,再依次分配各自的子节点。

        如下图所示:

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        接下来是重点,请注意!!! 

        由于本题未说明终端节点以及以及路由器,对此本题按一下规则: 

        我们就将所有节点都看作为路由器吧!现在,(1)我们选择与父节点(默认1号节点地址addr(1)=0)相邻的任意一个节点,剩下的先放在一边,让这个节点在根节点的地址基础上+1!!!这里选择了2号节点,则二号节点的地址:addr(2) = addr(1)+1。(2)其他剩余的节点按照逆时针、顺时针都可以分别用上一层次深度的Cskip加上相邻节点的地址,例:3号:addr(3) = addr(2) + Cskip(0) = 1+21 = 22,4号:addr(4) = addr(3) + Cskip(0) = 22+21 = 43,5号:addr(5) = addr(4) + Cskip(0) = 43+21 = 64 既:如下图所示:

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        在进行完上面的步骤后,我们分别以各个已近分配好地址的节点为父节点,接着重复(1)(2)操作即可,(特别注意:在Cskip=0时就没必要继续分配了) 

        以下是本文的总体解题:

1号:addr(1)=0

Cskip(0)=21

2号:2addr(2) = addr(1)+1=1
3号::addr(3) = addr(2) + Cskip(0) = 1+21 = 22
4号:addr(4) = addr(3) + Cskip(0) = 22+21 = 43
5号:addr(5) = addr(4) + Cskip(0) = 43+21 = 64
Cskip(1)=5
9号:addr(9) = addr(5) + 1 = 64+1 = 65
6号:addr(6) = addr(9) + Cskip(1) = 65+5 = 70
7号:addr(7) = addr(3) + 1 = 22+1 = 23
8号:addr(8) = addr(4) + 1 = 43+1 = 44

        特别注意!!!

        如若是区分协调器以及终端的题目则对终端用以下公式:

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        这里就不多阐述了,对于终端就多注意一下就好 

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                     感谢你耐心的看到这里ღ( ´・ᴗ・` )比心,如有哪里有错误请踢一脚作者o(╥﹏╥)o! 

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                                                                         给个三连再走嘛~  文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-770109.html

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