【ZigBee】JN5169 ZigBee3.0设备入网过程

硬件平台：JN5169

SDK：JN-SW-4170

参考文档：ZigBee-Base-Device-Behavior-Specification.pdf

概要：分析设备首次入门的流程（bdbNodeIsOnANetwork属性为FALSE），设备入网规范遵循ZigBee-Base-Device-Behavior-Specification 8.3小节

1 节点首先将bdbcommitoningstatus设置为IN_PROGRESS，将vDoPrimaryScan设置为TRUE，将vScanChannels设置为bdbPrimaryChannelSet

BDB_PRIMARY_CHANNEL_SET = 0x02108800;
BDB_SECONDARY_CHANNEL_SET = 0x07FFF800 ^ 0x02108800;BDB_eNsStartNwkSteering(void)
{  //有省略sBDB.sAttrib.ebdbCommissioningStatus = E_BDB_COMMISSIONING_STATUS_IN_PROGRESS;bDoPrimaryScan = TRUE;u32ScanChannels = sBDB.sAttrib.u32bdbPrimaryChannelSet;u8ScanChannel = BDB_CHANNEL_MIN;bAssociationJoin = FALSE;vNsDiscoverNwk();
}

进入vNsDiscoverNwk()函数后，跳到12步进行判断

2 节点应进行信道扫描，以发现其无线电范围内的一组信道上有哪些网络可用

void vNsDiscoverNwk()
{//此函数有省略eNS_State = E_NS_WAIT_DISCOVERY;    //状态机状态，注意ZPS_eAplZdoDiscoverNetworks(u32ScanChannels & (1<<u8ScanChannel));8ScanChannel++;
}

ZPS_eAplZdoDiscoverNetworks()函数调用最终都会在终端设备或路由器上导致生成堆栈事件ZPS_EVENT_NWK_DISCOVERY_COMPLETE

bdb_taskBDB(); BDB_vNsStateMachine(&sZpsAfEvent);case E_NS_WAIT_DISCOVERY: case ZPS_EVENT_NWK_DISCOVERY_COMPLETE://有省略

3 如果NLME-NETWORK-DISCOVERY确认原语的状态参数不等于SUCCESS，表明通道扫描不成功，则节点从步骤2继续。

意思就是判断sStackEvent.uEvent.sNwkDiscoveryEvent.eStatus状态不等于MAC_ENUM_SUCCESS，继续执行下面函数：

vNsDiscoverNwk();

4 节点通过分析NetworkCount和NetworkDescriptor参数，判断是否有设置为TRUE的permit join flag合适的网络。

eNS_State = E_NS_WAIT_JOIN;
vNsTryNwkJoin(TRUE, &(psZpsAfEvent->sStackEvent.uEvent.sNwkDiscoveryEvent));//以下位于vNsTryNwkJoin()函数，有无关代码省略if((pNwkDescr[u8NwkIndex].u8PermitJoining) && \((0 == ZPS_psAplAibGetAib()->u64ApsUseExtendedPanid) ||\        (pNwkDescr[u8NwkIndex].u64ExtPanId == ZPS_psAplAibGetAib()->u64ApsUseExtendedPanid))){eNS_State = E_NS_WAIT_JOIN;eStatus = ZPS_eAplZdoJoinNetwork(&pNwkDescr[u8NwkIndex]);}

5 如果在通道扫描中没有找到合适的网络，节点从步骤2继续

vNsTryNwkJoin(TRUE, &(psZpsAfEvent->sStackEvent.uEvent.sNwkDiscoveryEvent));DBG_vPrintf(TRACE_BDB," BDB: No suitable network! Continue Discovery \n");vNsDiscoverNwk();

6 节点应尝试加入使用MAC关联发现的网络

vNsTryNwkJoin(TRUE, &(psZpsAfEvent->sStackEvent.uEvent.sNwkDiscoveryEvent));//以下位于vNsTryNwkJoin()函数，有无关代码省略eNS_State = E_NS_WAIT_JOIN;eStatus = ZPS_eAplZdoJoinNetwork(&pNwkDescr[u8NwkIndex]);

7 允许再次尝试加入同一网络，但每次尝试次数不得超过bdbcmaxsamenetworkretrytrytries次数

vNsTryNwkJoin(TRUE, &(psZpsAfEvent->sStackEvent.uEvent.sNwkDiscoveryEvent));//以下位于vNsTryNwkJoin()函数，有无关代码省略if(u8RecSameNwkRetryAttempts < BDBC_MAX_SAME_NETWORK_RETRY_ATTEMPTS){eNS_State = E_NS_WAIT_JOIN;eStatus = ZPS_eAplZdoJoinNetwork(&pNwkDescr[u8NwkIndex]);}

ZPS_eAplZdoJoinNetwork()函数返回堆栈事件

//以下代码有省略，请注意
bdb_taskBDB(); BDB_vNsStateMachine(&sZpsAfEvent);case E_NS_WAIT_JOIN:switch(psZpsAfEvent->sStackEvent.eType){case ZPS_EVENT_NWK_FAILED_TO_JOIN:break;case ZPS_EVENT_NWK_JOINED_AS_ROUTER:case ZPS_EVENT_NWK_JOINED_AS_ENDDEVICE:break;
}

8 如果是堆栈事件为ZPS_EVENT_NWK_FAILED_TO_JOIN，再次尝试同一网络

//以下代码有省略，请注意
bdb_taskBDB(); BDB_vNsStateMachine(&sZpsAfEvent);case E_NS_WAIT_JOIN:switch(psZpsAfEvent->sStackEvent.eType){case ZPS_EVENT_NWK_FAILED_TO_JOIN:vNsTryNwkJoin(FALSE, NULL);break;}

9 如果是堆栈事件为ZPS_EVENT_NWK_JOINED_AS_ROUTER或者ZPS_EVENT_NWK_JOINED_AS_ENDDEVICE，应相应地设置bdbNodeJoinLinkKeyType，以指示用于解密接收到的网络密钥的链路密钥类型。

//以下代码有省略，请注意
bdb_taskBDB(); BDB_vNsStateMachine(&sZpsAfEvent);case E_NS_WAIT_JOIN:switch(psZpsAfEvent->sStackEvent.eType){case ZPS_EVENT_NWK_FAILED_TO_JOIN:break;case ZPS_EVENT_NWK_JOINED_AS_ROUTER:case ZPS_EVENT_NWK_JOINED_AS_ENDDEVICE:psApsKeyDesc = ZPS_psGetActiveKey(ZPS_u64AplZdoLookupIeeeAddr(psZpsAfEvent->sStackEvent.uEvent.sNwkJoinedEvent.u16Addr), &u32Index);/*根据接收到的网络密钥的链路密钥类型，相应地设置bdbNodeJoinLinkKeyType*/if(!memcmp(sBDB.pu8DefaultTCLinkKey, &psApsKeyDesc->au8LinkKey[0], ZPS_SEC_KEY_LENGTH)){sBDB.sAttrib.u8bdbNodeJoinLinkKeyType = DEFAULT_GLOBAL_TRUST_CENTER_LINK_KEY;}else if(!memcmp(sBDB.pu8DistributedLinkKey, &psApsKeyDesc->au8LinkKey[0], ZPS_SEC_KEY_LENGTH)){sBDB.sAttrib.u8bdbNodeJoinLinkKeyType = DISTRIBUTED_SECURITY_GLOBAL_LINK_KEY;}else if(!memcmp(sBDB.pu8TouchLinkKey, &psApsKeyDesc->au8LinkKey[0], ZPS_SEC_KEY_LENGTH)){sBDB.sAttrib.u8bdbNodeJoinLinkKeyType = TOUCHLINK_PRECONFIGURED_LINK_KEY;}else if(!memcmp(sBDB.pu8PreConfgLinkKey, &psApsKeyDesc->au8LinkKey[0], ZPS_SEC_KEY_LENGTH)){sBDB.sAttrib.u8bdbNodeJoinLinkKeyType =  INSTALL_CODE_DERIVED_PRECONFIGURED_LINK_KEY;}

10 节点将bdbNodeIsOnANetwork设置为TRUE，然后广播Device_annce ZDO命令。如果apsTrustCenterAddress等于0xffffffffffffff，节点应该并从步骤13继续。

//以下代码有省略，请注意
sBDB.sAttrib.bbdbNodeIsOnANetwork = TRUE;
eNS_State = E_NS_WAIT_AFTER_NWK_JOIN;
ZTIMER_eStart(u8TimerBdbNs, ZTIMER_TIME_MSEC(300)); //启动BDB_vNsTimerCb()任务BDB_vNsTimerCb()switch(eNS_State){case E_NS_WAIT_AFTER_NWK_JOIN:if(ZPS_psAplAibGetAib()->u64ApsTrustCenterAddress == 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL){eNS_State = E_NS_IDLE;vNsAfterNwkJoin();}}

11 节点应执行检索新的信任中心链接键的过程(参见子条款10.2.5)。

如果过程成功，节点将从步骤13继续。

如果该过程不成功，则节点应在其旧网络上执行休假请求并重置其网络参数。

然后节点将bdbNodeIsOnANetwork设置为FALSE，并将bdbcommitoningstatus设置为TCLK_EX_FAILURE。

为了执行休假请求，节点发出nlm - leave。向NWK层请求原语，

DeviceAddress参数设置为NULL, RemoveChildren参数设置为FALSE, Rejoin参数设置为FALSE。在收到我的假期。确认原语，通知节点请求离开网络的状态。

节点然后终止

//以下代码有省略，请注意
sBDB.sAttrib.bbdbNodeIsOnANetwork = TRUE;
eNS_State = E_NS_WAIT_AFTER_NWK_JOIN;
ZTIMER_eStart(u8TimerBdbNs, ZTIMER_TIME_MSEC(300)); //启动BDB_vNsTimerCb()任务BDB_vNsTimerCb()switch(eNS_State){case E_NS_WAIT_AFTER_NWK_JOIN:if(ZPS_psAplAibGetAib()->u64ApsTrustCenterAddress == 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL){eNS_State = E_NS_IDLE;vNsAfterNwkJoin();}if(0x00 == sBDB.sAttrib.u8bdbTCLinkKeyExchangeMethod){vNsStartTclk();}else       //检索新的信任中心链接键的过程，成功{DBG_vPrintf(TRACE_BDB,"Only ApsReqKey is supported !\n");eNS_State = E_NS_IDLE;vNsAfterNwkJoin();}}

12 如果vDoPrimaryScan等于FALSE或bdbSecondaryChannelSet等于0x00000000，节点将从步骤16继续。

如果bdbSecondaryChannelSet不等于0x00000000，节点将vDoPrimaryScan设为FALSE，将vScanChannels设为bdbSecondaryChannelSet，从步骤2继续。

bDoPrimaryScan = FALSE;
u32ScanChannels = sBDB.sAttrib.u32bdbSecondaryChannelSet;
u8ScanChannel = BDB_CHANNEL_MIN;
vNsDiscoverNwk();

13 节点广播Mgmt_Permit_Joining_req ZDO命令,将 PermitDuration 字段至少设置为bdbcMinCommissioningTime，将TC_Significance字段设置为0x01

vNsAfterNwkJoin();vNsSendPermitJoin();

14. 如果节点能够允许新节点加入，则应激活其permit join标志。为此，节点发出nlm - permit - join。将PermitDuration参数设置为至少bdbcmincommission oningtime的request原语。收到NWK层的NLME-PERMIT- .confirm原语后，将通知节点激活许可证连接的请求的状态。

vNsAfterNwkJoin();vNsSendPermitJoin();

15 然后节点将bdbcommitoningstatus设置为SUCCESS。如果节点支持touchlink，它将aplFreeNwkAddrRangeBegin、aplFreeNwkAddrRangeEnd、aplFreeGroupID-RangeBegin和aplFreeGroupIDRangeEnd属性的值设置为0x0000(表示节点使用MAC关联加入了网络)。然后，节点应终止对不在网络上的节点的网络指导过程。

sBDB.sAttrib.ebdbCommissioningStatus = E_BDB_COMMISSIONING_STATUS_SUCCESS;
eNS_State = E_NS_IDLE;
ZPS_eAplAibSetApsUseExtendedPanId(ZPS_u64NwkNibGetEpid( ZPS_pvAplZdoGetNwkHandle()));
sBdbEvent.eEventType = BDB_EVENT_NWK_STEERING_SUCCESS;
APP_vBdbCallback(&sBdbEvent);DBG_vPrintf(TRACE_SWITCH_NODE,"GoRunningState!\n");vHandleJoinAndRejoin();sDeviceDesc.eNodeState = E_RUNNING;ZTIMER_eStart(u8TimerPoll, POLL_TIME);ZTIMER_eStart(u8TimerTick, ZCL_TICK_TIME);

16. 节点可以使用制造商指定的程序重试，或者将bdbcommission oningstatus设置为NO_NETWORK，然后终止不在网络上的节点的网络转向过程。如果尝试制造商特定的过程，bdbcommitoningstatus和bdbNodeIsOnANetwork属性将在其终止时相应地更新，以便调试过程是一致的。

//有省略
vNsDiscoverNwk()
{ if((!u32ScanChannels) || (u8ScanChannel > BDB_CHANNEL_MAX)){     if(bDoPrimaryScan == FALSE){vNsTerminateNwkSteering();return;}}
}

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