mesh网络

P/T

2

长度9+N

协调器路由信息表

counter++

节点设备鉴权流程

构造并发送路由检测消息

按优先级添加到协调器的路由，标志位temp

恢复配置数据

路由长度

接入成功？

网络地址：0x XX

A-Key match?

协调器广播

0x0000

1

路由检测

工作周期

节点宽度

接入拒绝

CRC

0

路由更新接受

Y

应用

接入请求

Period=45S

重定向?

N

广播信道

下一跳

1.信道占用比例X:Y:Z，即信道用于路由检测时长为X，用于系统调度的Y，用于数据传输为Z2.入网节点由协调器指配入网ID，此ID为占用广播信道的顺序，如1就代表第一个占用广播信道的节点3.信标帧里会有基础时间戳，节点通过此时间计算下一个广播周期的开始，并通过ID计算本身节点发起广播的时间4. 所有节点在完成本身节点广播后进入监听状态，完成路由检测以及系统调度和数据传输，等待下一个广播周期5. 若有节点因为设备故障或其他原因被替换，该节点原有时隙暂时保留，待协调器知晓设备已经彻底去网后，节点ID可被另行指配；单节点广播duration=a ms相邻两个广播间隔为t ms网络节点数量capability为C全网广播时长为 B = a*（C+1)+t*C全网管理时长为M = a*（C+1)+t*C * （Y/X)全网数据传输时长为 D= a*（C+1)+t*C * （Z/X)工作周期period=B+M+D假设a=5ms，t=1ms，C=100 X:Y:Z=1:1:2B = 605ms M=605ms D = 1210ms则工作周期为2420ms

消息类型

.......

转发地址

终端

ID

搜索网络

等待 协调器下发路由更新指示

频点

沿途节点建立相应上下行路由信息，路由标识为temp

在线激活

PAN ID

备份路由2

加密密钥：用于后续数据的加密网络地址：分配给发起接入请求的节点的IP地址节点深度：发起接入请求节点的节点深度

4

网络 ID

信标帧

更新路由删除信息中的下一跳地址，转发

上行路由

...

退出入网流程

XX+XX+XX

0xXXXX

配置数据删除

在线未激活

........

0x000B

1. 系统调度过程中，节点仍须载波监听机制避免信道占用冲突；

节点3

协调器

沿途节点按下一跳地址检测是否需要删除，按目的地址删除各条路由（提取路由里的下一跳地址），N-1

设备脱网

备用路由1/2

0x0001

mesh网络休眠/唤醒流程

时隙

是否需要更新？

扫描可用网络列表

接入接受（设备未激活）

路由表更新流程

接入请求确认

节点NodeF

新设备入网路由更新流程

节点深度

加密密钥

前导码：消息类型：目的地址：下一跳：子节点IP地址，子节点根据此地址判断是否转发此消息原因值：接入拒绝的原因值，IMEI验证失败、A-key验证失败等CRC校验：

目的地址

Mesh网络终端

沿途节点更新路由标识位persist

入网流程

3

接入重定向

下一跳地址

新链路上节点更新路由标识为persist

设备状态

路由器Router F

0x1234

命令类型设备类型

转发地址：构造或者转发此消息时，填写本节点地址源地址 ：此消息的发起节点的IP地址，如果本节点就是消息构造者，即填写本节点地址下一跳 ：需要继续处理此消息的下一跳地址，即本节点路由表中目的地址为0x0000的激活路由地址下辖节点地址列表： 构造此消息的节点下辖所有节点IP地址路由长度 ：每经过一次转发+1，最后即为构造此消息的节点的网络深度

路由器

路由更新指示

节点Node2

路由标识

设备重新入网

优先级

mesh网络的中心根节点，负责建网，系统调度及路由更新等

mesh网络的底层节点，无任何子节点

0.5

节点N

长度12+2N

8

设备已经完成初步入网，但缺少有效性数据配置

备份路由1

协调器Coordinator

前导码：命令类型：标识本消息的类型，对照命令列表源地址   ：本消息的源IP地址，接入请求一般为一个随机的临时地址目的地址：此处固定为协调器地址0x0000转发地址：转发本消息的节点IP地址，用于建立反向链路路由下一跳     : 父节点IP地址，父节点根据此地址判断是否需要转发此消息备份路由 ：用于协调器接入重定向以及父节点备份IMEI        : 14位设备ID，用于设备合法性鉴权A-KEY     : 用于设备合法性鉴权，协调器和节点都内置算法，以IMEI或者MAC为基础算出32位的数据路由长度：第一次发送此消息为1，每经一次转发+1，最后由此得出入网节点网络深度

前导码

2xN

节点2

Mesh网络路由器

路由更新发起节点收到后，更新自身路由表

接入接受

结束

源地址

0x0002

原因值

目的地址下辖节点地址

设备有效性检查？

路由更新请求

路由器Router1

接入确认，入网成功？

节点入网

mesh网络的中间节点，负责转发上下行信令及数据

0x1235

源地址：发起路由检测的节点地址路由列表：扫描可用网络，按路由优先选择算法得到三个备选路由，按优先级从左到右

时间戳

A-key

需删除的路由列表

IMEI合法？

设备完成入网及有效性鉴权

路由列表

逻辑信道

入网完成+数据校验

网关

0x0003

保存入网信息

根据IMEI计算A-key

搜索成功？

系统管理1. 节点入网2. 路由更新

1.急救1）降速

设备类型

长度10(B)

单信道mesh网络时分机制

有变化？

路由器路由信息表

0xDCBA

路由更新确认？

IP 地址

按PAN ID分组

节点Node N+FE

搜网流程

服务器

搜索激活路由信号

数据

由协调器构造，根据系统负荷及节点容量，进行动态调度，目的节点收到此消息后发起路由更新请求；

下辖节点地址

N>1

本周期广播开始

全网停电后的时分机制恢复？

频段

路由器/终端上电流程

网络容量

接入接受（设备激活）

Period=60S

终端路由信息表

按入网优先级进行接入试探

路由更新流程

1M、50k路由全网全路由更新

0x000A

目的地址（临时）

网络深度

下行路由

......

前导码：PAN ID： 将64位MAC地址通过算法缩短为16位网络地址，算法可参考MEID转为pESNIP地址： 协调器IP地址固定为0x0000，其余节点由协调器在入网时分配节点深度： 当前发起信标的节点在网络中的深度，协调器固定为0，其余节点设备入网时指定节点容量：当前发起信标的节点所直连下属节点的数量，用于分时计算的参数CRC校验：帧数据完整性校验，校验不通过，帧数据直接丢弃

离线激活

设备已经完成过入网及有效性检查，但目前离线

节点Node1

 此消息只能由协调器构造，收到路由更新请求后且在路由更新接受前发送，无需确认目的地址：上一条路由更新时的源地址所对应的路由表中的下一跳地址；需删除的路由列表：路由更新的源地址以及消息所带下辖节点的地址列表节点深度：发起路由更新请求的节点的网络深度，每转发一次-1，直至为1目的地址接收到此消息，判定节点深度>0，则继续转发此消息，目的地址填写路由表中，需删除的路由的下一跳地址，以此类推，直到发起路由更新请求的父节点为止

0xABCD

路由器Router2

协调器执行路由动态调度算法

协调器构造路由更新确认消息，沿新链路发送，

搜索备用路由信号

构造接入请求消息

路由更新

第一次上电？

离线未激活 – 数据配置完成且设备未曾入网；在线未激活 – 设备已经完成初步入网，但缺少有效性数据配置；在线激活 – 设备完成入网及有效性鉴权离线激活 – 设备已经完成过入网及有效性检查，但目前离线 

将当前可用路由信息对比路由表信息

入网完成

沿途节点删除临时路由信息

1. 软件重启；2. 硬件重启；3. 初始化复位； - 复位前删除所有入网信息4. 断电重启5. 异常重启

输出网络列表退出搜网流程

上电类型

16

客户端

2x3

counter<10

等待下一次路由检测周期

1. PAN ID;2. 子网IP 地址；3. 路由表；4. 网络深度标识；5. 相关密钥；

离线未激活

重定向地址

长度(B)

网络非忙时？

状态为在线激活？

路由删除

长度32(B)

1. 节点入网搜网时长最小值；2. 最大值为广播时长+工作周期

搜索到可用网络？

节点Node N+1

1. 采用树形结构，以协调器为中心节点，作为系统调度，网络优化的唯一计算中心2. 以50kbps为基础速率，最大速率可以支持1Mbps，若有孤岛节点可以进一步降低速率来急救；3. 单信道？上下行同信道？4. 路由表两张，按50kbps和1Mbps?5. 全网分时机制？

提取IMEI和A-Key

沿途节点建立反向临时路由，标识位temp

CRC校验

数据传输

发起单次搜网流程

counter<20

节点 ID

长度12（B）

网络地址：0x XX 255个地址0x00固定为协调器网络地址，0xFF 目标为整个网络所有设备；0xF0~FE为终端节点入网临时地址

协调器构造路由删除消息，发给原链路节点节点深度N

网络地址

待机

IMEI

Mesh网络协调器

建立/更新自身路由表

counter=1duration=XXperiod=XX

数据配置完成且设备未曾入网

节点设备状态转换示意图

数据校验完成

节点1

节点发送路由更新请求

物理信道

1. 设备合法性鉴权 - 保证设备入网的合法性；2. 设备有效性鉴权 - 使能/去使能设备上下行数据功能；

设备上电

长度23(B)

日常路由更新流程（双向链路？）

全网广播时长1. 路由检测

搜索到了可用网络，是否需要循环搜索几次，确定没有因为搜索窗口不匹配导致错过？