基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由研究.pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各種新應(yīng)用的出現(xiàn)以及基于 IPv6的互聯(lián)網(wǎng)(以下簡稱IPv6網(wǎng)絡(luò))的不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)通信已經(jīng)成為未來發(fā)展的必然趨勢。6LoWPAN(IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks)定義了基于IPv6的低功耗無線個(gè)域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，是實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)通信的理想解決方案。在基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(以下簡稱6

2、LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò))中，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)擁有全球唯一的IPv6地址并支持IPv6協(xié)議，能夠與IPv6網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)采用統(tǒng)一的IPv6協(xié)議進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)通信。與傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相比，6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有更廣闊的應(yīng)用前景，在環(huán)境監(jiān)測、健康醫(yī)療等領(lǐng)域都將發(fā)揮重要作用。
　　在6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)施通信之前，必須建立正確的路由。6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量有限，因此建立高效節(jié)能的路由尤為重要。本論文對6LoW

3、PAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由進(jìn)行了深入研究，主要的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括以下三個(gè)方面：
　　首先，提出了一種基于位置信息和被動(dòng)重復(fù)地址檢測(Passive Duplicate Address Detection, PDAD)的6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)地址配置方案。該方案將網(wǎng)絡(luò)劃分成若干網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)地址配置并行執(zhí)行，同時(shí)利用 PDAD策略來確保地址的唯一性，由于PDAD利用IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)中的信標(biāo)幀來實(shí)現(xiàn)，因此降低了地

4、址配置代價(jià)和延遲。此外，當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)或是失效以后，該節(jié)點(diǎn)的地址能夠被自動(dòng)回收，從而確保有足夠的可用地址資源用于地址配置，有效避免了由于地址缺乏引起的地址配置失敗。
　　其次，基于地址配置方案，提出了基于鏈路層的6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)路由算法，該算法通過IEEE802.15.4信標(biāo)幀來建立一跳鄰居節(jié)點(diǎn)表和兩跳鄰居節(jié)點(diǎn)表，然后通過IEEE802.15.4命令幀和鄰居節(jié)點(diǎn)表實(shí)現(xiàn)6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)路由，因此減少了適配層與網(wǎng)絡(luò)層