無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)6LoWPAN路由協(xié)議設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)是由大量的具有信息采集、處理和傳輸功能并且資源受限的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)自組織的方式形成特定應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。6LoWPAN工作組致力于研究如何使IPv6協(xié)議運(yùn)行在IEEE802.15.4設(shè)備之上。同時(shí)提出適配層技術(shù)、報(bào)頭壓縮等技術(shù)以解決兩種協(xié)議不相兼容的問(wèn)題。此外針對(duì)6LoWPAN路由協(xié)議，工作組提出兩種架構(gòu)思想，Mesh Under和Route Over。Mesh

2、 Under路由工作在數(shù)據(jù)鏈路層，便于實(shí)現(xiàn)，適合小規(guī)模組網(wǎng)；然而如何實(shí)現(xiàn)：Route Over的網(wǎng)絡(luò)層路由以支持大規(guī)模組網(wǎng)是亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　論文首先深入研究6LoWPAN功能模塊的技術(shù)細(xì)節(jié)，包括超長(zhǎng)數(shù)據(jù)包分片功能、數(shù)據(jù)包Mesh Under轉(zhuǎn)發(fā)功能和高層數(shù)據(jù)類(lèi)型適配功能以及IPv6和UDP報(bào)頭壓縮技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行工程實(shí)現(xiàn)。然后從存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)、能耗開(kāi)銷(xiāo)、丟包率和平均時(shí)延四個(gè)方面對(duì)6LoWPAN功能模塊進(jìn)行性能分析。在實(shí)現(xiàn)6Lo

3、WPAN功能模塊和深入分析6LoWPAN現(xiàn)有路由協(xié)議(包括LOAD、DYMO-low、HiLow以及RPL)的基礎(chǔ)上，并綜合評(píng)判Mesh Under和Route Over路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)之后，提出一種基于地址編制的IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)Route Over路由協(xié)議(IP Based MicroSensor Routing Protocol，IPMSRP)，詳細(xì)描述了其設(shè)計(jì)的主要思想、報(bào)文格式以及路由拓?fù)浣⑦^(guò)程，并給出了關(guān)鍵機(jī)制的方案設(shè)

4、計(jì)和核心算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　隨后，在北京交通大學(xué)下一代互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的微型傳感路由器MSR6680上成功實(shí)現(xiàn)IPMSRP路由協(xié)議，并在室內(nèi)小型網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下對(duì)其進(jìn)行功能驗(yàn)證，通過(guò)Sniffer無(wú)線探嗅器抓包驗(yàn)證了微型傳感路由器加入網(wǎng)絡(luò)過(guò)程、路由拓?fù)浣⑦^(guò)程、數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程以及出現(xiàn)鏈路故障后路由協(xié)議的修復(fù)機(jī)制。根據(jù)測(cè)試結(jié)果說(shuō)明IPMSRP路由協(xié)議能夠在簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下正常穩(wěn)定運(yùn)行。最后，對(duì)本文的工作進(jìn)行總結(jié)