無線傳感器網(wǎng)絡(luò)6LoWPAN路由協(xié)議設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(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)點組成，通過自組織的方式形成特定應用的網(wǎng)絡(luò)。6LoWPAN工作組致力于研究如何使IPv6協(xié)議運行在IEEE802.15.4設(shè)備之上。同時提出適配層技術(shù)、報頭壓縮等技術(shù)以解決兩種協(xié)議不相兼容的問題。此外針對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，便于實現(xiàn)，適合小規(guī)模組網(wǎng)；然而如何實現(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)鍵問題。
　　論文首先深入研究6LoWPAN功能模塊的技術(shù)細節(jié)，包括超長數(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)類型適配功能以及IPv6和UDP報頭壓縮技術(shù)，并對其進行工程實現(xiàn)。然后從存儲開銷、能耗開銷、丟包率和平均時延四個方面對6LoWPAN功能模塊進行性能分析。在實現(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，并綜合評判Mesh Under和Route Over路由協(xié)議的優(yōu)缺點之后，提出一種基于地址編制的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Route Over路由協(xié)議(IP Based MicroSensor Routing Protocol，IPMSRP)，詳細描述了其設(shè)計的主要思想、報文格式以及路由拓撲建立過程，并給出了關(guān)鍵機制的方案設(shè)

4、計和核心算法的實現(xiàn)過程。
　　隨后，在北京交通大學下一代互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備國家工程實驗室自主研發(fā)的微型傳感路由器MSR6680上成功實現(xiàn)IPMSRP路由協(xié)議，并在室內(nèi)小型網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下對其進行功能驗證，通過Sniffer無線探嗅器抓包驗證了微型傳感路由器加入網(wǎng)絡(luò)過程、路由拓撲建立過程、數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)過程以及出現(xiàn)鏈路故障后路由協(xié)議的修復機制。根據(jù)測試結(jié)果說明IPMSRP路由協(xié)議能夠在簡單網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下正常穩(wěn)定運行。最后，對本文的工作進行總結(jié)