Zigbee协议栈中文说明

3.1网络层状态值

网络层确认原语通常都包括一个参数，这个参数记录回答请求原语的状态。网络层状态参数值如表3.1所示。

表3.1

3.2概况描述

3.2.1网络层概述

ZigBee网络层的主要功能就是提供一些必要的函数，确保ZIgBee的MAC层（IEEE 802.15.4-2003）正常工作，并且为应用层提供合适的服务接口。为了向应用层提供其接口，网络层提供了两个必须的功能服务实体，它们分别为数据服务实体和管理服务实体。网络层数据实体（NLDE）通过网络层数据服务实体服务接入点（NLDE-SAP）提供数据传输服务，网络层管理实体（NLME）通过网络层管理实体服务接入点（NLME-SAP）提供网络管理服务。网络层管理实体利用网络层数据实体完成一些网络的管理工作，并且，网络层管理实体完成对网络信息库（NIB）的维护和管理，下面分别对它们的功能进行介绍。

3.2.1.1网络层数据实体（NLDE）

网络层数据实体为数据提供服务，在连个或者更多的设备之间传送数据时，将按照应用协议数据单元（APDU）的格式进行传送，并且这些设备必须在同一个网络中，即在同一个内部个域网中。

网络层数据实体提供如下服务：

（1） 生成网络层协议数据单元（NPDU）：网络层数据实体通过增加一个适当的协议头，从应用支持层协议数据单元中生成网络层的协议数据单元。

（2） 指定拓扑传输路由，网络层数据实体能够发送一个网络层的协议数据单元到一个合适的设备，该设备可能是最终目的通信设备，也可能是在通信链路中的一个中间通信设备。

（3） 安全：确保通信的真实性和机密性。

3.2.1.2网络层管理实体（NLME）

网络层管理实体提供网络管理服务，允许应用与堆栈相互作用。网络层管理实体应该提供如下服务：

（1） 配置一个新的设备：为保证设备正常工作的需要，设备应具有足够的堆栈，以满足配置的需要。配置选项包括对一个ZigBee协调器或者连接一个现有网络设备的初始化的操作。

（2） 初始化一个网络：使之具有建立一个新网络的能力。

（3） 连接和断开网络。具有连接或者断开一个网络的能力，以及为建立一个ZigBee协调器或者路由器，具有要求设备同网络断开的能力。

（4） 寻址：ZigBee协调器和路由器具有为新加入网络的设备分配地址的能力。

（5） 邻居设备发现：具有发现、记录和汇报有关一跳邻居设备信息的能力。

（6） 路由发现：具有发现和记录有效地传送信息的网络路由的能力。

（7） 接收控制：具有控制设备接收状态的能力，即控制接收机什么时间接收、接收时间的长短，以保证MAC层的同步或正正常接收等。

3.3 网络层服务协议

图3.1给出了网络层各组成部分和接口。

网络层通过两种服务接入点提供响应的两种服务。它们分别是网络层数据服务和网络层管理服务。网络层数据服务通过网络层数据实体服务接入点接入，网络层管理服务通过网络层管理实体服务接入点接入。这两种服务通过MCPS-SAP和MLME-SPA接口为MAC层提供接口。除此之外，在NLME和NLDE间还有一个接口使得NLME可以使用网络层数据服务。

3.3.1网络层数据服务

网络层数据实体服务接入点支持对等应用实体之间的应用协议数据单元的传输。表3.2列出了网络层数据实体服务接入点支持的原语，下面小节就是对这些原语的讨论。

3.3.1.1 NLDE-DATA.request 原语

该原语请求从本地应用支持层实体到单个或者多个对等的应用支持层实体的协议数据单元传输。

3.3.1.1.1 服务原语的语法

该服务原语的语法如下所示：

表3.3描述了NLDE-DATA.request函数原语的参数

3.3.1.1.2 产生

当一个NSDU要传送到一个对等的应用支持层实体时，本地应用支持层实体就会生成该原语。

3.3.1.1.3 接收

当一个不与网络连接的设备接收到该原语时，该设备网络层将发出一个状态参数为INVALID-REQUEST的NLDE-DATA.confirm原语。

网络层数据实体在接受到该原语时，为传送NSDU包，需要构造一个NPDU包。在处理过程中，如果网络层数据实体在发送NSDU包之前，先发送了NLDE-DATA.cindirm原语，则将发起所有的后续处理。在构造新的NPDU过程中，网络层头的目的地址域设置为参数DstAddr所提供的值，源地址域设置为MAC PIB中属性macShortAddress的值。网络层帧头帧控制域中的路由发现域设置为DiscoverRoute参数的值。如果提供的Radius参数不为0，那么它将设置在网络层帧头的radius域，如果值为0，那么网络层帧头中的radius域设置NWK IB中nwkMaxDepth属性值的二倍。网络层将会生成一个如3.7.2.1小节所描述的系列号。这个序列号可以插入到网络层帧头的sequence number域。帧头的多点发送标志位将根据DstAddrMode的值设置。如果DstAddrMode的参数值为0x01，网络层帧头将包含multicast control域，该域的设置如下：                                                                                                                                                                                                                  

（1）   如果该节点是DstAddr参数所包含的节点，那么multicast mode域置为0x01

（2）   否则，multicast mode域设为0x00

（3）   non-member radius和max non-member radius域按照NonmemberRadius的值设置

一旦构造好NSDU包，如果是单播，将按照3.7.3.3小节所描述的过程为NSDU包确定传输路由；如果是广播，则参见3.7.4小节；如果是多点通信，则参见3.7.5.2小节。当确定了NSDU包传输路由后，通过MCPS-DATA.request原语来发送NSDU包，在该原语中参数SrcAddrMode 和 DstAddrMode都设置为0x02，表明适应16位的网络地址。参数SrcPANId 和 DstPANId应设置为MAC PIB中的macPANId值。SrcAddr参数值设置为MAC PIB中的macShortAddr值。DstAddr参数值为由路由程序所决定的下一跳地址。当TxOptions与0x01相与时，该参数值应为非零值，表示发送需要确认。在接收到MCPS-DATA.confirm原语时，网络层数据试题发送NLDE-DATA.confirm原语，该原语中的参数状态为MAC层所接收到的状态。

如果在网络层信息数据库（NIB）中所确定的网络安全级别标准为一个非零值，并且SecurityEnable值为TRUE，则在帧发送之前，按照4.4小节所描述对帧进行安全处理。否则，网络层不对该帧进行安全处理。如果安全处理已经进行了，但是由于某些原因而失败了，那么，将丢弃该帧，并且网络层数据实体将发送NLDE-DATA.confirm原语，该原语的状态参数为安全方案所返回的值。

3.3.1.2 NLDE-DATA.confirm 原语

该原语提供了从本地应用支持层实体到一个对等应用支持成实体传送NSDU包请求原语的结果。

3.3.1.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下所示：

表3.4详细描述了NLDE-DATA.confirm原语的参数。

3.3.1.2.2 产生

该原语为本地网络层数据实体对接收到NLDE-DATA.request原语而产生的响应。

Status域将反映相应的请求结果，详见3.3.1.2.3小节。

3.3.1.2.3 接收

接收到该原语，开始设备的APS子层将被通知传输请求的结果。如果传输成功了，那么status参数为SUCCESS。否则，status参数表明传输的错误。

3.3.1.3 NLDE-DATA.indication原语

该原语表示一个NSDU包从网络层到本地应用支持层实体的传送。

3.3.1.3.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.5描述了NLDE-DATA.request原语的参数。

3.3.1.3.2 产生

当本地MAC层实体接收到一个适当地址的数据帧时，就生成该原语，并发送给应用支持层。

3.3.1.3.3 接收

当应用支持层接收到该原语时，则被通知一个数据帧到达设备，就可得到设备所接收的数据。

3.3.1.3.4 网络管理服务

网络层管理实体服务接入点为其上层和网络层管理实体之间传送管理命令提供接口。表3.6列出了NLME所支持的NLME-SPA原语，下面的小节详细介绍了这些原语。

3.3.2网络发现

网络层管理实体服务接入点支持运行网络的发现。采用NLME-NETWORK-DISCOVERY原语来发现网络。

3.3.2.1 NLME-NETWORK-DISCOVERY.request原语

该原语支持网络层上层应用该原语来发现在POS范围内正在运行的网络。

3.3.2.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.7详细描述了NLME-NETWORK-DISCOVERY.request原语的参数。

3.3.2.1.2 产生

该原语由ZigBee设备网络层上层产生，发送给它的网络层管理实体，请求网络层发现当前在POS正在运行的网络。

3.3.2.1.3 接收

网络层在接收到该原语后，将通过检查ScanChannels参数确定的信道以及ScanDuration参数所确定的扫描时间，发现在POS中正在运行的网络。通过MLME-SCAN.request原语进行扫描。

在接收到MLME-SCAN.confirm原语后，网络层管理实体发送NLMENETWORK-

DISCOVERY.confirm原语，其原语参数为发现网络信息以及随MLME-SCAN.confirm原语返回的状态参数值。

3.3.2.2 NLME-NETWORK-DISCOVERY.confirm 原语

该原语返回网络发现操作的结果。

3.3.2.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.8详细描述了NLME-NETWORK-DISCOVERY.confirm原语的参数。

表3.9给出了NetworkDescriptor参数中网络描述符所包含的具体内容。

3.3.2.2.2 产生

当NLME-NETWORK-DISCOVERY.request原语执行完成后，网络层管理实体生成该原语，并发送给网络上层。

3.3.2.2.3 接收

其上层接收到该原语后，就可得到网络的搜索结果。

3.3.3网络的形成

本小节原语定义了一个设备的应用层如何初始化，使其自身成为一个新的ZigBee网络协调器。

3.3.3.1 NLME-NETWORK-FORMATION.request 原语

该原语允许高层使用该原语请求设备发起一个新的ZigBee网络。并将其自身作为ZigBee协调器。

3.3.3.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.10详细描述了NLME-NETWORK-FORMATION.request原语的参数。

3.3.3.1.2 产生

该原语由具有ZigBee协调器能力设备的应用层生成，发送给它的网络层管理实体，请求初始化设备，使之成为一个新网络的协调器。

3.3.3.1.3 接收

在网络中，当一个没有ZigBee协调器能力的设备接收到该原语时，网络层管理实体就会返回状态参数为INVALID-REQUEST的NLME-NETWORK-FORMATION.confirm原语。

如果设备被初始化为ZigBee协调器，网络层管理实体请求MAC层首先执行一个能量检测扫描，然后在所指定的信道上执行主动扫描。为了执行扫描任务，网络层管理实体将向MAC发送ScanType参数设置为能量检测扫描的MLME-SCAN.request原语；然后，再发送ScanType为主动扫描的MLME-SCAN.request原语。在主动扫描完成以后，网络层管理实体从MAC层接收到MLME-SCAN.confirm原语，并且选择一个合适的信道。网络层将选择一个个域网标识符，并且确保其不会与所选择信道的现有网络个域网标识符参数产生冲突。一旦合适的信道和个域网标识符PANId确定后，网络层管理实体将选择0x0000作为16位的短MAC地址，并且告知MAC层。为了实现该目的，网络层管理实体将向MAC层大宋MLME-SET.request原语来设置MAC PIB中的macShortAddress属性。如果NIB中的属性nwkExtendedPANId值为0x0000000000000000，那么该属性将被设置为MAC层的aExtendedAddress值。如果不能找到合适的信道和个域网标识符PANId，网络层管理实体将会发出状态参数为START_FAILURE的NLME-NETWORK-FORMATION.confirm原语。

如果在上层的请求中只提供了一个信道，那么网络层管理实体在开始形成网络前不需要进行能量检测扫描。主动扫描仍需要进行，确保所选择的个域网标识符不与现有网络中的标识符发生冲突。

开始一个新的网络，网络层管理实体向MAC层发送MLME-START.request原语。MLME-START.request原语的PANCoordinator参数设置为TRUE。MLME-START.request原语中的BeaconOrder和SuperframeOrder参数都设置为15，表明没有超帧信标。MLME-START.request中的参数CoordRealignment设置为False。在接收到相应的MLME-START.confirm原语时，网络层管路实体将会向其上层发送NLME-NETWORK-FORMATION.confirm原语，其中的状态参数为MLME-START.confirm原语所返回的状态参数值。

3.3.3.2 NLME-NETWORK-FORMATION.confirm 原语

该原语返回在网络中初始化一个ZigBee协调器请求的执行结果。

3.3.3.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.11详细描述了NLME-NETWORK-FORMATION.confirm原语的参数。

3.3.3.2.2 产生

该原语由网络层管理实体生成，作为对NLME-NETWORK-FORMATION.request原语的响应，发送给其上层。该原语返回的状态为INVALID_REQUEST、STARTUP_FAILURE或者MLME-START.confirm原语所返回的状态。3.3.3.1.3描述了在那些条件下返回这些值。

3.3.3.2.3 接收

接收到该原语，上层就可得知初始化一个ZigBee协调器的执行结果。如果成功执行了请求原语，则状态参数设置为SUCCESS。否则，状态参数为错误状态。

3.3.4允许设备连接

该原语定义了ZigBee协调器或路由器的上层如何设置其设备允许其他设备同其网络连接。

3.3.4.1 NLME-PERMIT-JOINING.request 原语

该原语允许ZigBee协调其或路由器上层设定其MAC层连接许可标志，在一定期间内，允许其他设备同网络连接。

3.3.4.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.12详细描述了NLME-PERMIT-JOINING.request原语的参数。

3.3.4.1.3 产生

当ZigBee协调器或路由器上层希望其他设备加入或阻止加入其网络时，将生成该原语，并传送给网络层管理实体。

3.3.4.1.3 接收

仅允许ZigBee协调器或路由器的上层发送该原语。如果ZigBee终端设备的网络层管理实体收到该原语，则将返回状态为INVALID_REQUEST的NLME-PERMIT-JOINING.confirm原语。

一旦网络层管理实体接收到参数PermitDuration的值为0x00的原语，则通过向MAC层发送MLME-SET.request原语将MAC层的PIB的macAssociationPermit属性设置为FALSE。一旦收到MLME-SET.confirm原语，则网络层管理实体发送NLME-PERMITJOINING.

Confirm原语，将其状态值设置为从MAC层所收到的状态。

一旦网络层管理实体接收到参数PermitDuration的值为0xff的原语，则通过向MAC层发送MLME-SET.request原语将MAC层的PIB的macAssociationPermit属性设置为TRUE。一旦收到MLME-SET.confirm原语，则网络层管理实体发送NLME-PERMITJOINING.

Confirm原语，将其状态值设置为从MAC层所收到的状态。

如果收到参数PermitDuration的值为除0x00或0xFF外的值，则网络层管理实体MAC层的PIB的macAssociationPermit属性设置为TRUE。当网络层管理实体收到MLME-SET.confirm原语后，将会启动一个计时器，在PermitDuration秒后，停止计时。一旦计时器启动，网络层管理实体将发送NLME-PERMIT-JOINING.confirm原语，其状态值设置为从MAC层所得到的状态值。如果计时器超时，网络层管理实体将发送参数macAssociationPermit为FALSE的MLME-SET.request原语。

任何一个由上层发出的NLME-PERMIT-JOINING.request原语，可以取代所有一切的请求。

3.3.4.2 NLME-PERMIT-JOINING.confirm原语

该原语向ZigBee协调器或路由器的上层返回允许设备连接网络请求原语的执行结果。

3.3.4.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.13详细描述了NLME-PERMIT-JOINING.confirm原语的参数。

3.3.4.2.2 产生

该原语由ZigBee协调器或路由器初始化的网络管理实体生成，并且向上层发送作为对NLME-PERMIT-JOINING.request原语的确认。其状态参数既可以为MAC层所收到的状态，也可以INVALID-REQUEST的出错代码。这些状态值的原因详见3.3.4.1小节。

3.3.4.2.3 接收

当接收到该原语后，所初始化的设备上层即可得知允许其他设备连接网络请求原语的执行结果。

3.3.5路由器初始化

该原语允许一个新加入网络的ZigBee路由器开始参加ZigBee路由器的活动，包括数据帧的路由、路由发现、接收其他设备加入网络的请求。

3.3.5.1 NLME-START-ROUTER.request原语

该原语允许一个ZigBee路由器的上层发起路由。

3.3.5.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

3.3.5.1.2 产生

该原语由新设备的网络层管理实体上层生成，并发出给网络管理实体要求将设备初始化为ZigBee路由器。

3.3.5.1.3 接收

如果不是作为网络ZigBee路由器的设备接收到该原语后，网络层管理实体将返回状态参数为INVALID_REQUEST的NLME-START-ROUTER.confirm原语。

为初始化一个路由，网络层管理实体向MAC层发送MLME-START.request原语，MLME-START.request原语中的BeaconOrder 和 SuperframeOrder参数值设置为15，表明beaconless操作。MLME-START.request原语的CoordRealignment参数设置为FALSE。

当网络层管理实体收到相应的MLME-START.confirm原语，将向上层发送NLME-START-ROUTER.confirm原语，其中其状态值与MLME-START.confirm原语中的状态值一样。只有当MLME-START.confirm原语返回的状态值为SUCCESS时，设备开始作为ZigBee路由器开始工作，包括数据帧的路由、路由发现、接收设备加入网络的请求。否则，设备不允许做这些工作。

3.3.5.2 NLME-START-ROUTER.confirm原语

该原语返回执行ZigBee；路由器配置初始化的结果。

3.3.5.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.14描述了NLME-START-ROUTER.confirm原语的参数。

3.3.5.2.2 产生

该原语由网络层管理实体生成，在接收到NLME-START-ROUTER.request原语时，向上层发送该原语作为响应。该原语返回的参数值为INVALID_REQUEST或者为MLME-START.confirm所返回的任何状态值。3.3.5.1.3小节描述了在哪些条件下返回这些值。

3.3.5.2.3 接收

接收到该原语，上层就得到ZigBee路由器初始化请求的结果。如果网络层管理实体已经成功设置，其返回的参数状态为SUCCESS，否则，参数状态为出错信息。

3.3.6能量扫描

该原语定义了设备的上层如何操作能量扫描

3.3.6.1 NLME-ED-SCAN.request原语

该原语允许上层请求本地信道进行能量扫描。

3.3.6.1.1 服务原语的语法

原语的语法如下：

表3.15详细描述了服务原语的参数。

3.3.6.1.2 产生

上层产生该原语要求：

·管理信道的能量扫描

3.3.6.1.3 接收

如果是连接到网络的设备接收到该原语，设备将停止接收任何新的NLDE-DATA.request原语，返回错误代码INVALID REQUEST。完成未解决的NLDE-DATA.request原语。一旦完成了未解决的NLDE-DATA.request原语，设备将临时停止网络操作，进行能量扫描。网络层管理实体向MAC层发送参数ScanType表示为能量扫描，参数ScanChannels和ScanDuration根据网络层管理实体请求设置的MLME-SCAN.request原语。

3.3.6.2 NLME-ED-SCAN.confirm原语

该原语返回上层请求能量扫描的结果。

3.3.6.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.16详细描述了该原语的参数。

3.3.6.2.2 产生

该原语由ZigBee设备的网络层管理实体生生成，作为对NLME-ED-SCAN.request原语的响应。其状态表明从MAC层收到的MLME-SCAN.confirm原语所返回的状态。ScannedChannels表明那个信道被扫描了（1=信道已扫描）。EnergyDetectList包含信道扫描的结果（0x00-0xff）。其值与MAC层硬件表示为[dBm]无关。 (e.g. [-185 dBm ..

70dBm])参考IEEE802.15.4-2003。

3.3.6.2.3 接收

接收到该原语，上层得到能量扫描的结果。

3.3.7设备同网络连接

该原语给定了设备同网络连接的方式：

（1）   通过联合方式请求连接网络

（2）   直接请求连接网络

（3）   如果成为孤点设备，请求重新连接网络

3.3.7.1 NLME-JOIN.request 原语

该原语允许设备上层通过该原语以直接或间接方式请求连接网络，或者当设备为孤点设备时，请求重新连接网络。或者在一个网络中为设备改变操作的信道。

3.3.7.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.17详细描述了NLME-JOIN.request原语的参数。

3.3.7.1.2 产生

设备的上层使用该原语请求：

（1）   通过使用MAC层连接过程请求同新网络连接

（2）   直接使用MAC层孤点过程请求连接网络

（3）   在成为孤点设备后，完成设备位置确定，并且重新连接网络

（4）   为连接到网络的设备改变操作信道

3.3.7.1.3 接收

如果收到该原语的设备已经同网络连接，并且RejoinNetwork参数为0x00，则网络管理实体将返回参数状态为INVALID_REQUEST的NLME-JOIN.confirm原语。

如果收到该原语的设备目前还没有同网络连接，并且RejoinNetwork参数为0x00，则设备尝试连接由参数ExtendedPANId所指定的网络。网络层管理实体发送MLME-ASSOCIATE.request原语，其中参数CoordAddress设置为在它的邻居表中的路由器地址，满足如下条件：

（1）   路由器属于参数CoordAddress所标识的网络

（2）   路由器对连接请求开发，is advertising capacity of the correctdevice type

（3）   当按照3.7.3.1小节诶所描述的计算方法，所计算连接成本最大为3时，设备收到帧的链路质量。

如果设备存在于邻居表中，且满足上述条件，原语MLME-ASSOCIATE.request中的LogicalChannel参数设置为邻居表中的地址，该地址与协调器地址的潜在父节点地址相对应。CapabilityInformation参数的位字段如表3.18所示。这里所收集的性能信息作为网络信息库的属性nwkCapabilityInformation存储起来（见表3.42）。如果多台设备满足上述要求，网络信息库中的nwkAddrAlloc属性为TRUE，则连接设备将选择最小深度的父节点。

如果在邻居表中不存在符合条件的设备，则网络层发送状态为NOT_PERMITTED的NLME-JOIN.confirm原语。否则，网络层管理实体发送状态与收到MLME-ASSOCIATE.confirm原语中的状态相一致的NLME-JOIN.confirm原语。

如果RejoinNetwork参数的值为0x00，且参数JoinAsRouter的值为TRUE，则设备将作为一个ZigBee路由器运行。如果参数JoinAsRouter的值为FALSE，则设备作为终端设备，不参与路由选择。

如果设备接收到该原语，且参数RejoinNetwork值为0x01，则发送MLME-SCAN.request原语，其参数ScanType设置为孤点扫描，ScanChannels 和 ScanDuration参数与NLME-JOIN.request原语的参数一致。网络层管理实体接收到MLME-SCAN.confirm原语，则发送NLME-JOIN.confirm原语，如果设备没有能力找到要连接的网络，其状态值为NO_NETWORKS，否则参数状态为MLME-SCAN.confirm原语所返回的状态值。

如果没有同网络连接的设备接收到该原语，并且RejoinNetwork参数值为0x02，则网络层管理实体发送状态参数为INVALID_REQUEST的NLME-JOIN.confirm原语。

如果当前与网络连接的设备接收到该原语，其RejoinNetwork参数值为0x02，则设备试图重新与当前的网络连接。在这种情况下，当下面情况为真时，网络层管理实体通过向它的邻居表中的路由地址发送重新建立网络连接请求命令初始化重新建立网络连接：

• 路由器有能力接收JoinAsRouter参数定义的设备类型
• 当按照3.3.7.1小节描述的计算方法，所计算连接成本最大为3时，设备收到帧的链路质量。
• 如果网络信息库中的属性nwkAddrAlloc值为0x00，并且由多于一个满足上述两个条件的潜在的父节点存在，则连接设备将选择最小深度的树根。
  

如果设备存在于邻居表中，且满足上述条件，重新连接请求命令的目的地址设置为潜在的父节点的网络地址。参数CapabilityInformation位如表3.18所示。这里的能力信息如网络信息库中属性nwkCapabilityInformation所示。（见表3.42）.

如果在邻居表中不存在符合条件的设备，则网络层发送状态为NOT_PERMITTED的NLME-JOIN.confirm原语。否则，网络层管理实体发送状态与收到重新连接响应命令状态参数值一致的NLME-JOIN.confirm原语。

一旦设备成功同网络连接，它将把网络信息库中属性nwkExtendedPANID的值设置为连接网络的PAN标识符。

如果设备接收到该原语，且参数RejoinNetwork值为0x03，设备试图把操作信道改变为参数ScanChannel所提供的信道。如果在参数ScanChannel中，提供多个信道，网络层管理实体将发送状态参数为INVALID_REQUEST的NLME-JOIN.confirm原语。否则，网络层管理实体发送NLME-JOIN.confirm原语，其状态参数为从转换的信道接收的状态参数值。

3.3.7.2 NLME-JION.indication原语

当一个新设备通过联合方式或者按照3.7.1.3.3小节所描述的重新连接的方式连接网络成功后，就发送该原语通知ZigBee协调器或路由器的上层。

3.3.7.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.19详细描述了NLME-JION.indication原语的参数。

3.3.7.2.2 产生

在通过如表3.31所示的MAC层的联合方式成功的将一个新的设备连接到网络或如表3.36所示的网络层管理实体的重新连接方式将设备重新连接网络成功后，ZigBee协调器和路由器的网络层管理实体生成该原语，并向其上层传送。

3.3.7.2.3 接收

设备上层收到该原语就可得知一个新的设备已经成功地连接到本网络。

3.3.7.3 NLME-JOIN.confirm原语

设备上层通过该原语可得知其请求连接网络的结果。

3.3.7.3.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.20详细描述了NLME-JOIN.confirm原语的参数

3.3.7.3.2 产生

网络层管理实体接收到NLME-JOIN.request时，对其NLME进行初始化，并生成该原语，发送给其上层作为对网络连接请求原语的响应。如果连接请求成功，则状态参数为SUCCESS，否则，状态参数为错误代码。如INVALID_REQUEST、NOT_PERMITTED、 NO_NETWORKS或者为MLME-ASSOCIATE.confirm 和MLME-SCAN.confirm原语所返回的状态值。这些状态值的情况如3.3.7.1.3小节所述。

3.3.7.3.3 接收

正在初始化设备的上层接收到该原语后，就可得到各种连接方式请求的执行结果，连接方式为联合方式，直接连接方式或古典连接方式。

3.3.10重新复位设备

该原语介绍了一个设备应用层如何请求重新复位它的网络层。

3.3.10.1 NLME-RESET.request原语

设备应用层采用该原语请求网络层执行重新复位操作。

3.3.10.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

该原语无参数。

3.3.10.1.2 产生

该原语由设备应用层生成，并且发送到该设备的网络层管理实体，用来请求网络层重新复位网络层，以使它恢复到初始状态。

3.3.10.1.3 接收

网络层管理实体一旦收到该原语，就行MAC层发送SetDefaultPIB参数置为TRUE的MLME-RESET.request原语。网络层一旦收到所对应的MLME-RESET.confirm原语，将清除设备所有的内部变量和路由表入口参数，并将所有的NIB属性设为默认值，从而重新复位网络层。在网络层重新复位后，网络层管理实体将发出MLME-RESET.confirm原语；并且当MAC层成功地重新复位时，原语的状态参数设置为SUCCESS，否则状态参数设置为DISABLE_TRX_FAILURE。

如果此原语发送到一个已连接网络设备的网络层管理实体，任何使用NLME-LEAVE.request原语请求断开连接的企图都由上层进行优先判断。

3.3.10.2 NLME-RESET.confirm原语

该原语用来向设备应用层报告请求重新复位网络层的执行结果。

3.3.10.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.26详细描述了NLME-RESET.confirm原语的参数

3.3.10.2.2 产生

该原语由设备的网络层管理实体生成，并发送到它的上层用开对NLME-RESET.request原语进行确认。如果请求成功，则状态参数表明进行了一次成功的重新复位操作。否则，状态参数为DISABLE_TRX_FAILURE的错误代码。这些状态值的原因如3.3.10.1.3小节所述。

3.3.10.2.3 接收

在收到该原语后，该设备应用层就会得到它请求网络层重新复位的执行结果。

3.3.10.3 网络层重新复位的顺序图

图3.2描述了重新复位网络层所必须的顺序图

3.3.11接收机同步

该原语介绍了一个设备应用层如何使它得得接收机与ZigBee协调器或路由器同步，并从网络层中得到它的数据。

3.3.11.1 NLME-SYNC.request原语

设备应用层使用该原语与ZigBee协调器或路由器进行同步，或从ZigBee协调器或路由器中得到它的数据。

3.3.11.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

3.3.11.1.2 产生

无论何时，设备应用层要与Zigbee协调器或路由器实现同步，或查询在协调器或路由器中是否存在它的数据时，都可生成该原语。

3.3.11.1.3 接收

接收到该原语，网络层管理实体将向MAC层发送MLME-POLL.request原语，并将它的参数TrackBeacon置为FALSE。在收到相应的MLME-POLL.confirm原语后，网络层管理实体将发送NLME-SYNC.confirm原语，其状态参数与MLME-POLL.confirm原语的状态参数一致。

3.3.11.2 NLME-SYNC.indication原语

该原语向设备的应用层通告MAC层丢失网络同步信号。

3.3.11.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

该原语无参数。

3.3.11.2.2 产生

网络层管理实体通过MLME-SYNC-LOSS.indication原语从MAC层得到丢失同步信号通知后，就会生成该原语。该原语跟随着NLME-SYNC.request原语之后，发送到网络层管理实体。

3.3.11.2.3 接收

接收到该原语，其应用层就可得到设备的MAC层丢失了网络的同步信标。

3.3.11.3 NLME-SYNC.confirm原语

该原语用来向设备应用层报告它所请求网络同步的执行结果，或报告请求从ZigBee协调器或路由器中所得到数据的结果。

3.3.11.3.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.27详细描述了NLME-SYNC.confirm原语的参数。

3.3.11.3.2 产生

该原语由正在初始化中的网络层管理实体生成，并发送到它的应用层用以对NLME-SYNC.request原语的确认。如果请求原语成功执行，状态参数表明为一次成功的状态改变尝试。否则，状态参数为错误代码。这些状态的原因如3.3.11.1.3小节所述。

3.3.11.3.3 接收

设备应用层收到此原语后，就可得到请求同步或请求从ZigBee协调器或路由器取得数据原语的执行结果。如果请求执行成功，则状态参数置为SUCCESS；否则，状态参数为错误状态代码。

3.3.12信息库维护

该原语介绍了设备上层如何读写网络信息库的属性

3.3.12.1 NLME-GET.request原语

设备上层应用该原语请求读取网络信息库中某一属性值。

3.3.12.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.28详细描述了NLME-GET.request原语的参数。

3.3.12.1.2 产生

该原语由设备网络层管理实体的上层生成，并发送给网络层管理实体以便从网络信息库中读取所指定的属性值。

3.3.12.1.3 接收

网络层管理实体一旦接收到该原语，就试图从它的数据库中获取所请求的属性值。如果在数据库中没有找到所指定的属性标识符，则发送状态为UNSUPPORTED_ATTRIBUTE的NLME-GET.confirm原语。

如果网络层管理实体成功地获取了所请求的属性值，则发送状态参数为SUCCESS以及NIB属性标识符和属性值的NLME-GET.confirm原语。

3.3.12.2 NLME-GET.confirm原语

该原语报告了从网络信息库中读取属性值的执行结果。

3.3.12.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.29详细描述可该原语的参数。

3.3.12.2.2 产生

该原语由网络层管理实体生成，并发送给它的上层，作为对NLME-GET.request原语的确认。该原语返回的状态参数为SUCCESS，则表明成功地读取了所请求的NIB属性值，或者为UNSUPPORTED_ATTRIBUTE的错误代码。

3.3.12.2.3 接收

网络层管理实体上层一旦接收到该原语，就可得知读取NIB属性请求原语的执行结果。如果成功地执行了请求原语，则状态参数置为SUCCESS。否则，状态参数为错误代码。

3.3.13.3 NLME-SET.request原语

网络层管理实体上层使用该原语向网络信息库写入所指定的属性值。

3.3.13.3.1 服务原语的语法

该原语语法如下：

表3.30详细描述了该原语的参数。

3.3.12.3.2 产生

该原语由网络层管理实体上层生成，并发送给网络层管理实体，以此向网络信息库写入所给定的属性值。

3.3.12.3.3 接收

网络层管理实体一旦接收到该原语，就试图向它的数据库中写入所指定的属性值。如果所指定的属性参数在数据库中不存在，则网络层管理实体将发送状态参数为UNSUPPORTED_ATTRIBUTE的NLME-SET.confirm原语。如果所指定的属性值超出了所给定属性的正常范围，则网络层管理实体将发送状态为INVALID_PARAMETER的NLME-SET.confirm原语。

如果成功地写入了NIB属性，网络层管理实体将发送状态为SUCCESS的NLME-SET.confirm原语。

3.3.12.4 NLME-SET.confirm原语

该原语报告了尝试向网络信息管理库中写入属性值的执行结果。

3.3.12.4.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.31详细描述了该原语的参数。

3.3.12.4.2 产生

该原语由网络层管理实体生成，并向其上层发送，作为对NLME-SET.request原语的确认。如果该原语返回的状态为SUCCESS，则表明所指定的属性值已经成功地写入所指定的NIB属性中，或者状态为INVALID_PARAMETER或UNSUPPORTED_ATTRIBUTE。这些状态值的情况如3.3.12.3.3小节所述。

3.3.12.4.3 接收

网络层管理实体上层一旦接收到该原语，就可得知请求写入NIB属性值原语的执行结果。如果成功执行，则状态参数为SUCCESS；否则，状态参数为出错代码。

3.3.13路由错误报告

该原语用来描述设备网络层通知其上层发生路由失败，结果是至少一个单播或多播帧发送失败或通过该设备转发信息帧失败。广播帧的路由错误是帧发送到如表3.23所示的广播地址没有报告。

3.3.13.1 NLME-ROUTE-ERROR.indication原语

该原语向设备上层通告网络通信失败。

3.3.13.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.32详细描述了该原语的参数。

3.3.13.1.2 产生

当如下情况发生时，设备的网络层用该原语通知设备的上层：

（1）   设备发现或重修ShortAddr参数所给地址的路由发生错误

（2）   因为表3.40所给出的原因，设备向参数ShortAddr所给出的16位网络地址的终端子设备发送数据帧失败

（3）   设备收到该设备的路由错误命令帧。在这种情况下，参数ShortAddr域将反映目的地址的值和命令帧的错误码域。

     接收

设备上层通过该原语被通告与确定地址的通信失败。

3.3.14路由发现

该原语用来定义设备上层如何初始化路由发现，如单播路由发现、多点传送路由发现和多对一路由发现，并被通知路由发现的结果信息。

3.3.14.1 NLME-ROUTE-DISCOBERY.request原语

该原语允许设备上层初始化路由发现。

3.3.14.1.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.33详细描述了该原语的参数。

3.3.14.1.2 产生

该原语由ZigBee协调器或路由器的上层产生并发送给网络层管理实体请求初始化路由发现。

3.3.14.1.3 接收

如果是ZigBee终端设备的网络层管理实体接收到该原语，那么网络层管理实体将向上层发送状态参数为INVALID_REQUEST的NLME-ROUTE-DISCOVERY.confirm原语。

如果该原语的DstAddrMode参数不为0x00，并且DstAddr参数不为广播地址，那么网络层管理实体将向上层发送状态值为INVALID_REQUEST的NLME-ROUTE-DISCOVERY.confirm原语。

如果接收到该原语的ZigBee路由器或协调器没有路由能力，并且DstAddrMode参数为0x01或0x02，那么网络层管理实体将向上层发送状态值为NO_ROUTING_CAPACITY的NLME-ROUTE-DISCOVERY.confirm原语。

如果接收到该原语的ZigBee路由器或协调器有路由能力，并且参数DstAddrMode的值为0x02，网络层将开始发现从当前设备到参数DstAddr所示的16位网络地址设备的路由。初始化发现单播路由的详细描述见3.7.3.5.1小节。

如果接收到该原语的ZigBee路由器或协调器有路由能力，并且参数DstAddrMode的值为0x01，网络层管理实体将通过查看在nwkGroupIDTabl入口中是否有与目的地址相对应的入口来检查该设备是否是DstAddr参数所确定的多点传输组标识符的一员。如果设备时多点传输组中的一员，则网络层管理实体将立即发送状态值为SUCCESS的NLME-ROUTE-DISCOVERY.confirm原语，终止NLME-ROUTEDISCOVERY.request原语的后续处理。如果设备不是多点传输组的一员，网络层管理实体将初始化一个从当前设备到由DstAddr参数确定的多点传输组的单播路由发现。初始化发现单播路由的详细描述见3.7.3.5.1小节。

如果接收到该原语的ZigBee路由器或协调器的DstAddrMode参数为0x00，网络层管理实体将初始化多对一路由发现。初始化多对一路由发现的过程详见3.7.3.5.1小节。

在任何一个上述的三中路由发现情况下，网络层管理实体将使用MAC层的MCPS-DATA.request原语试图传输一个路由发现命令帧来初始化路由发现。如果提供了可选参数Radius，那么该值将出现在输出帧的网络层帧头的radius域；如果没有提供该值，那么如果要传输数据帧，网络层帧头的radius域将设置为网络层信息库中nwkMaxDepth参数的二倍。如果MAC层因为某些原因传输路由请求命令帧失败，那么网络层管理实体将向上层发送ROUTE-DISCOVERY.confirm原语，其状态参数与MCPS-DATA.confirm原语返回的状态值一致。如果路由发现命令帧发送成功，并且参数DstAddrMode值为0x00，表明为多对一路由发现，网络层管理实体将立即发送状态值为SUCCESS的ROUTE-DISCOVERY.confirm原语。否则，网络层管理实体将等待直到接收到路由响应命令帧或路由发现操作超时，如3.7.3.5小节所示。如果在路由发现操作时间结束前接收到路由响应命令帧，网络层管理实体将向上层发送状态值为SUCCESS的NLME-ROUTE-DISCOVERY.confirm原语。如果操作时间超时，将发送状态值为ROUTE_DISCOVERY_FAILED的NLME_ROUTE-DISCOVERY.confirm原语。

3.3.14.2 NLME-ROUTE-DISCOVERY.confirm原语

该原语用来向设备上层报告初始化路由发现操作的结果。

3.3.14.2.1 服务原语的语法

该原语的语法如下：

表3.34详细描述了NLME-ROUTE-DISCOVERY.confirm原语的参数。

3.3.14.2.2 产生

该原语由网络层管理实体产生，并作为初始化路由发现的结果发送给设备上层。

3.3.14.2.3 接收

设备上层通过该原语得知初始化路由发现的执行结果。可能的状态参数和它们在何种情况下产生如3.3.14.1.3小节所述。

3.4.2各种帧类型的格式

定义了两种类型的网络层帧，它们分别是数据帧和网络层命令帧。在下面将对这两种帧类型进行讨论。

3.4.2.1数据帧格式

数据帧格式如图3.7所示。

图3.7数据帧格式

数据帧各部分的顺序与图3.3所示的通用网络层帧格式的顺序相同。

3.4.2.1.1数据帧网络层报头域

数据帧的网络层报头域有控制域和根据需要适当组合而得到的路由域组成。

如表3.36所示，在帧控制域中，帧类型子域应表示数据帧的值。根据数据帧的用途，对其他所有的子域进行设置。

根据帧控制域中的设置（参见图3.4），路由为地址域和广播域经过适当组合得到的。

3.4.2.1.2数据的有效载荷域

数据帧的数据有效载荷域包含字节的序列，该序列为网络层上层要求网络层传送的数据。

3.4.2.2网络层命令帧格式

网络层命令帧格式如图3.8所示。

图3.8网络层命令帧格式

网络层命令帧各部分的顺序与图3.3所示的通用网络层帧格式的顺序相同。

3.4.2.2.1网络层命令帧中的网络层帧报头域

网络层命令帧中的网络层帧报头域由帧控制域和根据需要适当组合得到的路由域组成。

如表3.36所示，在帧控制域中，帧类型子域应表示网络层命令帧的值。根据网络层命令帧的用途，对其他所有的子域进行设置。

根据帧控制域中的设置，路由为地址域和广播域经过适当组合得到的。

3.4.2.2网络成命令标识符

网络层命令标识符域表明所使用的网络层命令，其值如表3.39所列的非保留值之一。

3.4.2.2.3网络层命令的有效载荷域

网络层命令帧的网络层命令载荷域包含网络层命令本身。