LoWPAN网络的高效IPv6数据包传递技术

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随着物联网应用的推进,基于IEEE802.15.4标准的无线个域网络(Wireless Personal Area Network, WPAN)得到广泛的应用。为了充分利用IP网络的充足资源,WPAN与IP网络互联互通的需求变得愈加迫切。为了满足这一需求,IETF(Internet Engineering Task Force)成立了6LoWPAN (IPv6over Low power Wireless Personal Area Networks)工作组,以实现在基于IEEE802.15.4标准的WPAN上传递IPv6数据包。本文研究低功耗无线个域网络(Low-power Wireless Personal Area Network,LoWPAN)的高效IPv6数据包传递技术,简要分析了与6LoWPAN技术相关的IPv6协议和IEEE802.15.4标准,分析了6LoWPAN适配层的功能包括IP数据包头部压缩、IP数据包分片与拼装以及IP数据包的多跳传输,提出了链式Mesh-Under (C-MUR, chained Mesh-under routing)策略,它是6LoWPAN网络中的一种IP数据包分片与拼装策略。该策略通过一个优化模型在源节点和目的节点之间寻找最优临时拼接节点TAN (Temporary Assembling Node)。之后,源节点把要发送的IPv6数据包分成多个分片发往一个TAN,当所有分片到达这个TAN后,这些分片拼装为源IPv6数据包。接着,这个TAN把拼装成的IPv6数据包进行分片并把分片并发送给下一个TAN,直到源IPv6数据包到达目的节点。本文采用TinyOS系统和nesC语言,在TelosB硬件节点上实现了链式Mesh-Under策略C-MUR,对C-MUR策略的数据包到达率和时延进行实验和分析,并将C-MUR策略与其他相关策略进行比较。实验表明:C-MUR策略在满足一定的时延要求的条件下,有效地提高数据包到达率。
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