原创 CC2530自组网协议栈及应用框架设计（1）

目的：简单、实用的自组网协议栈，面向位置相对固定的路由节点。终端节点可以入网也可以不入网发送接收消息，以方便终端节点移动。较完善的网络管理功能。

功能：

业务功能用例：

UC1:

网关节点启动后，判断可用信道状态，选择合适的信道创建无线网络，成功后向网络提供以下服务(UC1.1)：

• 响应入网请求（直接、间接），响应离网请求（直接、间接）；
• 响应路由节点更换父节点请求，响应终端节点更换父节点请求；
• 转发无线网络节点的消息给网关应用，转发网关应用的消息给无线网络节点；
• 在无线网络节点之间转发消息；

向网关应用提供以下服务(UC1.2)：

• 获取无线网络拓扑结构；
• 获取无线网络节点的工作状态和网络配置参数；
• 修改无线网络节点的网络配置参数；
• 获取无线网络路由节点的通信性能参数；
• 在无线网络节点与网关应用之间转发消息；
• 节点首次入网确认；
• 将无线网络节点之间转发的消息转发给网关应用作为日志记录；

UC2:

路由节点首次接入网络，须通过网关应用确认，获取网络名称和可能使用的信道。然后根据网络名称申请加入网络，保存网络地址和父节点地址，在后续重启时可优先使用原来的配置加入网络，如果连接不上则重新申请加入网络。

路由节点更换网络需重新通过网关应用确认。

路由节点加入网络后，可以为其它网络节点（非网关）提供以下服务(UC2.1)：

• 首次入网申请；
• 加入网络，脱离网络；
• 在子节点与网关应用之间转发消息；
• 子节点通信状态更新；
• 子节点被呼通知；
• 本节点状态定期通知；
• 广播来自网关应用的消息；

路由节点可以合并发往网关的消息，可以分拆来自网关的消息。

UC3:

终端节点首次接入网络，须通过网关应用确认，获取网络名称和可能使用的信道。

终端节点可以在不加入网络的情况下（游离节点）(UC3.1)，发送消息给网关应用，以及接收周边相同网络的节点广播的消息。

终端节点可以申请加入网络，作为网络拓扑中的一员(UC3.2)：

• 终端节点可以休眠，在醒来后使用保存下来的父节点地址等网络配置发送消息；
• 终端节点可以申请更换父节点，可以申请离网；
• 入网的终端节点须定期向父节点报告状态；
• 终端节点在休眠醒来后可以向父节点查询是否有被呼通知（消息缓存业务由网关应用提供）；

UC1.2.1: 网关应用从网关节点获取无线网络拓扑结构

~.1: 网关应用运行在嵌入式系统或电脑上，与网关节点通过RS232接口连接。

~.2: 网关节点和路由节点保存子节点列表及地址空间表，网关应用可通过接口获取指定节点的子节点列表和地址空间表。子节点列表的数据应满足网关应用从中还原当前的无线网络拓扑结构。

~.3: 当有节点加入网络、离开网络、更换父节点时，网关节点须通知网关应用，通知接口的参数应满足网关应用在不需要进一步查询的情况下更新当前的无线网络拓扑结构。

UC1.2.2: 网关应用获取无线网络节点的工作状态和网络配置参数

~.1: 网关应用可通过接口从指定节点获取其工作状态，包括：

• 电源电量；
• I/O端口配置，I/O端口当前值；

~.2: 网关应用可通过接口从指定节点（网关节点和路由节点）获取其子节点的工作状态，包括：

• 联网状态：在线－－配置的时间段内有与父节点发生通信；离线；

~.3: 网关应用可通过接口从指定节点（网关节点和路由节点）获取其网络配置参数，包括：

• 节点名称，节点类型；
• 节点网络地址；
• （供子节点使用的）网络地址空间；（包含已使用的和未使用的）；由若干地址段组成，每个地址段有特定的配置参数，指定该地址段中允许的路由子节点、终端子节点数目；
• 当前频道，可选用频道列表；
• 定时状态上报周期；
• 父节点网络地址，父节点配置形式：固定、半固定、动态；
• 网络名称（仅网关节点）；
• 通信性能统计周期；

~.4: 网关应用可通过接口从指定节点（终端节点）获取其网络配置参数，包括：

• 节点名称，节点类型；
• 节点网络地址；
• 当前频道，可选用频道列表；
• 定时状态上报周期；
• 父节点网络地址，父节点配置形式：固定、半固定、动态；
• 通信性能统计周期；

UC1.2.3: 网关应用修改无线网络节点的网络配置参数

~.1: 网关应用可通过接口令指定节点修改其网络配置参数，包括：

• 节点名称；
• 可选用频道列表；
• 定时状态上报周期；
• 父节点配置形式：固定、半固定、动态；
• 通信性能统计周期；

UC1.2.4: 网关应用获取无线网络路由节点的通信性能参数

~.1: 网关应用可通过接口从指定节点获取其通信性能参数，包括：

• 发送消息数目，射频发送失败数目，因缓冲区满丢弃数目；
• 接收消息数目，其中CRC错误消息数目，因缓冲区满丢弃数目；
• 重启总次数；