專利名稱：IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的路由優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，更具體地，涉及無線個(gè)域網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的路由優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
近年來，傳感器節(jié)點(diǎn)/網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槠湓诓煌瑧?yīng)用的巨大潛力而吸引了世界范圍的注意，諸如環(huán)境和住處監(jiān)控、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、工業(yè)控制和自動(dòng)化、衛(wèi)生保健引用、住宅自動(dòng)化、智能交通管制、等，引領(lǐng)了先進(jìn)的電子生活社會(huì)。據(jù)估計(jì)，全球傳感器節(jié)點(diǎn)/網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的市場將于2010年達(dá)到2000億歐元，并具有50%的年均增長率。為了完全實(shí)現(xiàn)無處不在的環(huán)境，傳感器節(jié)點(diǎn)/網(wǎng)絡(luò)可以通過hternet進(jìn)行互聯(lián)互通，其中，IPv6將是最好的選擇。因此，互聯(lián)網(wǎng)工程工作組織(IETF)成立了低功耗無線個(gè)域網(wǎng)IPv6 (6LoWPAN)工作組以定義IPv6數(shù)據(jù)包在IEEE 802. 15. 4的傳輸。根據(jù)所提出的方案，IPv6報(bào)頭可以從40字節(jié)壓縮到2字節(jié)，并且hternet中的外部主機(jī)將能夠直接與傳感器節(jié)點(diǎn)通信。此外，6LoWPAN可以增強(qiáng)傳感器節(jié)點(diǎn)/網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理，從而推出新的令人激動(dòng)的應(yīng)用，例如，6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)/網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用于衛(wèi)生保健領(lǐng)域。IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)(6LoWPAN)傳感器節(jié)點(diǎn)通常的特點(diǎn)是低數(shù)據(jù)率、低功耗、 低成本。典型地，為了提供6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性管理，可以使用現(xiàn)有的基于移動(dòng) IPv6的網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性(NEMO)協(xié)議。當(dāng)NEMO應(yīng)用于移動(dòng)6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)，6LoWPAN移動(dòng)路由器(Mobile Router)作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元來維持與通信對端節(jié)點(diǎn)(Correspondent Node) 的持續(xù)不斷的通信，其中，6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)可以不需要裝備移動(dòng)IPv6協(xié)議。然而，當(dāng)使用NEMO來管理6LoWPAN的移動(dòng)性時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生嵌套移動(dòng)6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)的情形，即所有去向以及來自6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包將通過建立于6LoWPAN移動(dòng)路由器和家鄉(xiāng)代理(Home Agent)之間的雙向通道來轉(zhuǎn)發(fā)，從而使得6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)及其通信對端節(jié)點(diǎn)之間的路由是非最優(yōu)的。如圖1所示的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線個(gè)域網(wǎng)一側(cè)包括傳感器節(jié)點(diǎn)SN及其移動(dòng)路由器MR3、通信對端節(jié)點(diǎn)CN及其移動(dòng)路由器MR4、以及移動(dòng)路由器MRl和MR2 ；Internet網(wǎng)絡(luò)一側(cè)包括上述四個(gè)移動(dòng)路由器各自的家鄉(xiāng)代理HA1、HA2、 HA3、HA4 ；接入網(wǎng)關(guān)GW和接入路由器AR用于連接無線個(gè)域網(wǎng)和hternet網(wǎng)絡(luò)。例如圖1 所示，在基于NEMO的解決方案中，由6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)SN發(fā)向其通信對端節(jié)點(diǎn)CN的數(shù)據(jù)包將經(jīng)過移動(dòng)路由器MR3、MR2、MR1、網(wǎng)關(guān)GW、家鄉(xiāng)代理HA 1、HA2、HA3、HA4、網(wǎng)關(guān)GW、移動(dòng)路由器MR1、MR2、MR4的路徑。移動(dòng)6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)的嵌套級別越多，非最優(yōu)的路由將越復(fù)雜，端到端數(shù)據(jù)包發(fā)送延遲越大。另外，因?yàn)镮EEE 802. 15. 4支持的物理層數(shù)據(jù)包最多為127字節(jié)，在傳統(tǒng)NEMO中基于互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議第六版(ICMPv6)的前綴請求和答復(fù)消息對于6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)來說負(fù)擔(dān)太重。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明中提出了在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中由接入網(wǎng)關(guān)來承擔(dān)地址管理和分配，以及在6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)和通信對端節(jié)點(diǎn)各自的移動(dòng)路由器之間建立最佳路由的新方案。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提出了一種在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)中處理接入請求的方法，包括接收來自移動(dòng)路由器的關(guān)聯(lián)請求消息，該關(guān)聯(lián)請求消息包括所述移動(dòng)路由器及其傳感器節(jié)點(diǎn)的地址；存儲所述移動(dòng)路由器及其傳感器節(jié)點(diǎn)的地址；向所述移動(dòng)路由器發(fā)送關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息，該關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息包括所述接入網(wǎng)關(guān)的地址、以及分配給所述移動(dòng)路由器的16比特轉(zhuǎn)交地址。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提出了一種在移動(dòng)路由器中處理接入請求的方法，包括接收信標(biāo)，并根據(jù)該信標(biāo)中的個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識確定是否到達(dá)一個(gè)新的個(gè)域網(wǎng)；如果到達(dá)新的個(gè)域網(wǎng)，則向發(fā)送所述信標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送關(guān)聯(lián)請求消息，該關(guān)聯(lián)請求消息包括所述移動(dòng)路由器及其傳感器節(jié)點(diǎn)的地址；接收關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息，該關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息包括所述個(gè)域網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)的地址、以及分配給所述移動(dòng)路由器的16比特轉(zhuǎn)交地址；組合網(wǎng)絡(luò)前綴、個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識、以及分配給所述移動(dòng)路由器的16比特轉(zhuǎn)交地址，從而生成128比特的IPv6轉(zhuǎn)交地址。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提出了一種在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)中處理地址信息的方法，包括接收來自移動(dòng)路由器的尋址請求消息，該尋址請求消息包括所述移動(dòng)路由器要尋找的通信對端節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)前綴；向所述移動(dòng)路由器發(fā)送尋址響應(yīng)消息，該尋址響應(yīng)消息包括所述通信對端節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路由器的地址。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提出了一種在移動(dòng)路由器中處理地址信息的方法， 包括接收其傳感器節(jié)點(diǎn)向通信對端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并確定是否有到該通信對端節(jié)點(diǎn)的路由；如果沒有到所述通信對端節(jié)點(diǎn)的路由，則向接入網(wǎng)關(guān)發(fā)送尋址請求消息，該尋址請求消息包括所述通信對端節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)前綴；接收來自所述接入網(wǎng)關(guān)的尋址響應(yīng)消息，該尋址響應(yīng)消息包括所述通信對端節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路由器的地址。通過使用本發(fā)明中提供的方法，由接入網(wǎng)關(guān)承擔(dān)無線個(gè)域網(wǎng)中的地址管理和分配，響應(yīng)接入請求和尋址請求，從而無需運(yùn)行任何地址沖突回避機(jī)制，并且使得接入網(wǎng)關(guān)所管理的IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信可以在個(gè)域網(wǎng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)路由優(yōu)化，而無需經(jīng)過家鄉(xiāng)代理的中轉(zhuǎn)，降低了端到端時(shí)延。


通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯圖1示出了一個(gè)嵌套移動(dòng)IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中處理接入請求的方法流程圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中處理地址信息的方法流程圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的尋址請求消息的格式；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的尋址響應(yīng)消息的格式；在圖中，貫穿不同的示圖，相同或類似的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)的特征。
具體實(shí)施例方式圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中處理接入請求的方法流程圖。以下結(jié)合圖1、圖2，對移動(dòng)路由器MR3加入接入網(wǎng)關(guān)GW所管理的IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)的方法流程進(jìn)行描述。在該實(shí)施例中，接入網(wǎng)關(guān)GW承擔(dān)無線個(gè)域網(wǎng)中的地址管理和分配，響應(yīng)接入請求。已經(jīng)加入接入網(wǎng)關(guān)GW所管理的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)路由器，例如MRl和 MR2，將配置有接入網(wǎng)關(guān)GW的16比特地址。這些移動(dòng)路由器將定期地發(fā)送包含各自的個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識(PAN ID)的信標(biāo)(beacon)以保持聯(lián)通性，如步驟110中由移動(dòng)路由器MR2發(fā)送信標(biāo)。每一個(gè)移動(dòng)路由器在該嵌套移動(dòng)6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)中具有獨(dú)一無二的個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識。當(dāng)移動(dòng)路由器MR3位于移動(dòng)路由器MR2的信標(biāo)信號的覆蓋范圍之內(nèi)，對應(yīng)于步驟 110，移動(dòng)路由器MR3將接收移動(dòng)路由器MR2所發(fā)送的信標(biāo)，并根據(jù)該信標(biāo)中的個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識確定是否到達(dá)一個(gè)新的個(gè)域網(wǎng)。如果移動(dòng)路由器MR3已經(jīng)加入接入網(wǎng)關(guān)GW所管理的個(gè)域網(wǎng)，則其路由信息和/或地址信息中已經(jīng)包括移動(dòng)路由器MR2的個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識，移動(dòng)路由器MR3照常工作。如果移動(dòng)路由器MR3是由接入網(wǎng)關(guān)GW所管理的個(gè)域網(wǎng)之外而來，則移動(dòng)路由器 MR2的個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識對其而言是新的，移動(dòng)路由器MR3從而可以確定其到達(dá)了新的個(gè)域網(wǎng)。接著，在步驟120中，移動(dòng)路由器MR3將向發(fā)送所述信標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)單元，亦即移動(dòng)路由器MR2，發(fā)送關(guān)聯(lián)請求消息(association request message)以請求接入移動(dòng)路由器MR2所在的個(gè)域網(wǎng)。該關(guān)聯(lián)請求消息包括移動(dòng)路由器MR3及其傳感器節(jié)點(diǎn)SN的16比特地址。接收到來自移動(dòng)路由器MR3關(guān)聯(lián)請求消息后，在步驟130中，移動(dòng)路由器MR2將向接入網(wǎng)關(guān)GW轉(zhuǎn)發(fā)該關(guān)聯(lián)請求消息。對應(yīng)于步驟130，接入網(wǎng)關(guān)GW將接收來自移動(dòng)路由器MR3的關(guān)聯(lián)請求消息，該關(guān)聯(lián)請求消息包括移動(dòng)路由器MR3及其傳感器節(jié)點(diǎn)SN的16比特地址。于是，接入網(wǎng)關(guān)GW得知移動(dòng)路由器MR3請求接入其所管理的無線個(gè)域網(wǎng)。然后，在步驟140中，接入網(wǎng)關(guān)GW將存儲移動(dòng)路由器MR3及其傳感器節(jié)點(diǎn)SN的地址。與此同時(shí)，接入網(wǎng)關(guān)GW將為移動(dòng)路由器MR3分配16比特轉(zhuǎn)交地址(Care of Address)。然后，在步驟150中，接入網(wǎng)關(guān)GW將向移動(dòng)路由器MR3發(fā)送關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息 (association response message)，該關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息包括接入網(wǎng)關(guān)GW的16比特地址、以及分配給移動(dòng)路由器MR3的16比特轉(zhuǎn)交地址。在步驟160中，移動(dòng)路由器MR2將接收來自接入網(wǎng)關(guān)GW的關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息，并向移動(dòng)路由器MR3轉(zhuǎn)發(fā)該關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息。對應(yīng)于步驟160，移動(dòng)路由器MR3將接收來自接入網(wǎng)關(guān)GW的關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息，該關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息包括所述個(gè)域網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)(GW)的地址、以及分配給移動(dòng)路由器MR3的16比特轉(zhuǎn)交地址。然后在步驟170中，移動(dòng)路由器MR3將組合當(dāng)前連接的網(wǎng)絡(luò)前綴(networkprefix)、個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識(PAN ID)、以及由接入網(wǎng)關(guān)GW為其分配的16比特轉(zhuǎn)交地址，從而生成 128比特的IPv6轉(zhuǎn)交地址。于是，移動(dòng)路由器MR3接入了接入網(wǎng)關(guān)GW所管理的IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)。在該IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中，移動(dòng)路由器MR3將使用其分配到的16比特轉(zhuǎn)交地址進(jìn)行通信；而與該IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)之外的其他IPv6節(jié)點(diǎn)通信時(shí)，移動(dòng)路由器MR3可以使用其128比特的轉(zhuǎn)交地址。在該實(shí)施例中，由于接入網(wǎng)關(guān)GW承擔(dān)了 IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的地址管理和分配，從而無需執(zhí)行任何的地址沖突回避機(jī)制，使得IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)的運(yùn)行和管理具有更高的魯棒性。具體地，在步驟140中，接入網(wǎng)關(guān)GW可以生成關(guān)于移動(dòng)路由器MR3及其傳感器節(jié)點(diǎn)SN各自地址的綁定條目(binding entry)以存儲地址信息。具體地，在步驟160之后，移動(dòng)路由器MR3還將記錄接入網(wǎng)關(guān)的地址以用于在該無線個(gè)域網(wǎng)之內(nèi)的通信。在步驟170之后，移動(dòng)路由器MR3還將更新其在家鄉(xiāng)代理HA3處的當(dāng)前位置信息，具體地，移動(dòng)路由器MR3將向家鄉(xiāng)代理HA3發(fā)送包括其當(dāng)前128比特轉(zhuǎn)交地址的綁定更新(binding update)消息，并將收到來自家鄉(xiāng)代理HA3的綁定確認(rèn)(binding ack)消息。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中處理地址信息的方法流程圖。以下結(jié)合圖1、圖3，對移動(dòng)路由器MR3與同處于接入網(wǎng)關(guān)GW所管理的IPv6 低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的過程進(jìn)行描述。在該實(shí)施例中，接入網(wǎng)關(guān)GW承擔(dān)IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的地址管理，并響應(yīng)尋址請求。為此，可以定義兩個(gè)新的dispatch消息，分別用于尋址請求和尋址響應(yīng)。在步驟210中，移動(dòng)路由器MR3所管理的傳感器節(jié)點(diǎn)SN向其通信對端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包中包括目的地址前綴，以及通信對端節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)前綴。在該實(shí)施例中的場景下，傳感器節(jié)點(diǎn)SN所要與之通信的是移動(dòng)路由器MR4所管理的通信對端節(jié)點(diǎn)CN。對應(yīng)于步驟210，移動(dòng)路由器MR3將接收其傳感器節(jié)點(diǎn)SN向通信對端節(jié)點(diǎn)CN發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并確定是否有到該通信對端節(jié)點(diǎn)的路由。具體地，移動(dòng)路由器MR3檢測出數(shù)據(jù)包中的通信對端節(jié)點(diǎn)CN的網(wǎng)絡(luò)前綴，并在自身的路由表中尋找是否有到該通信對端節(jié)點(diǎn)的路由。如果路由表中存在這樣的路由，則移動(dòng)路由器MR3依據(jù)該路由向通信對端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。如果沒有到通信對端節(jié)點(diǎn)CN的路由，則在步驟220中，移動(dòng)路由器MR3將向接入網(wǎng)關(guān)GW發(fā)送尋址請求dispatch消息，該尋址請求消息包括通信對端節(jié)點(diǎn)CN的網(wǎng)絡(luò)前綴。圖4示出了該尋址請求消息的一個(gè)示例性格式，如圖所示，該消息包括消息類型 (dispatchnumber)以及通信對端節(jié)點(diǎn)的64比特網(wǎng)絡(luò)前綴。例如但不限于，該尋址請求消息的消息類型可以約定為01010001。此時(shí)，移動(dòng)路由器MR3與移動(dòng)路由器MR2直接連接、并通過移動(dòng)路由器MR2和MRl 連接到接入網(wǎng)關(guān)GW。在步驟230中，移動(dòng)路由器MR2將接收來自移動(dòng)路由器MR3的尋址請求消息，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給接入網(wǎng)關(guān)GW。對應(yīng)于步驟220和230，接入網(wǎng)關(guān)GW將接收來自移動(dòng)路由器MR3的尋址請求消息， 該尋址請求消息包括移動(dòng)路由器MR3要尋找的通信對端節(jié)點(diǎn)CN的網(wǎng)絡(luò)前綴。于是，接入網(wǎng)關(guān)GW將在所存儲的地址信息中尋找是否存在通信對端節(jié)點(diǎn)CN及其移動(dòng)路由器的地址。如果接入網(wǎng)關(guān)GW中沒有通信對端節(jié)點(diǎn)CN的地址，則可以確定其位于接入網(wǎng)關(guān)GW所管理的IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)之外，傳感器節(jié)點(diǎn)SN與通信對端節(jié)點(diǎn)CN的之間發(fā)送的數(shù)據(jù)包仍需家鄉(xiāng)代理HA3的中轉(zhuǎn)。當(dāng)接入網(wǎng)關(guān)GW在所存儲的地址信息中找到通信對端節(jié)點(diǎn)CN及其移動(dòng)路由器MR4 的地址，則在步驟MO中，接入網(wǎng)關(guān)GW將向移動(dòng)路由器MR3發(fā)送尋址響應(yīng)dispatch消息， 該尋址響應(yīng)消息包括通信對端節(jié)點(diǎn)CN的移動(dòng)路由器MR4的地址。圖5示出了該尋址響應(yīng)消息的一個(gè)示例性格式，如圖所示，該消息包括消息類型(dispatchnumber)以及通信對端節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路由器的16比特地址。例如但不限于，該尋址響應(yīng)消息的消息類型可以約定為 01010010。在步驟250中，移動(dòng)路由器MR2將接收來自接入網(wǎng)關(guān)GW的尋址響應(yīng)消息，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)路由器MR3。對應(yīng)于步驟240和250，移動(dòng)路由器MR3將接收來自接入網(wǎng)關(guān)GW的尋址響應(yīng)消息， 該尋址響應(yīng)消息包括傳感器節(jié)點(diǎn)SN所要與之通信的通信對端節(jié)點(diǎn)CN的移動(dòng)路由器MR4的地址。在該實(shí)施例中，由于接入網(wǎng)關(guān)GW承擔(dān)了 IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的地址管理，并對尋址請求進(jìn)行響應(yīng)，從而使得在其所管理的IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信數(shù)據(jù)包無需經(jīng)過家鄉(xiāng)代理的中轉(zhuǎn)，降低了端到端時(shí)延。在該IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的通信采用dispatch數(shù)據(jù)包格式，從而壓縮了報(bào)頭，提高了數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)承載能力。當(dāng)移動(dòng)路由器MR3接收到來自接入網(wǎng)關(guān)GW的尋址響應(yīng)消息之后，即得知傳感器節(jié)點(diǎn)SN的通信對端節(jié)點(diǎn)CN的移動(dòng)路由器MR4的16比特地址。在步驟沈0中，移動(dòng)路由器MR3將與通信對端節(jié)點(diǎn)CN的移動(dòng)路由器MR4共同執(zhí)行ad hoc路由協(xié)議，例如動(dòng)態(tài)資源路由(Dynamic Resource Routing, DSR)協(xié)議或者無線自組網(wǎng)按需距離矢量路由(Ad hoc On-demand Distance Vector Routing)協(xié)議，以建立兩者之間的最佳路由。在傳感器節(jié)點(diǎn)SN的移動(dòng)路由器MR3與通信對端節(jié)點(diǎn)CN的移動(dòng)路由器MR4之間的最佳路由建立之后，在步驟270中，傳感器節(jié)點(diǎn)SN和通信對端節(jié)點(diǎn)CN既可以通過該最佳路由進(jìn)行直接通信。相比于圖1所示現(xiàn)有技術(shù)中通過家鄉(xiāng)代理中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)包的方式，該實(shí)施例中同一 IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間通信的端到端時(shí)延大大降低，從而可以提供可靠的服務(wù)質(zhì)量OioS)，以實(shí)現(xiàn)各種不同的應(yīng)用。該實(shí)施例中所定義的兩個(gè)dispatch消息，尋址請求消息和尋址響應(yīng)消息，均滿足 IEEE 802. 15. 4協(xié)議中對數(shù)據(jù)包大小的限制(127字節(jié))，且無需依賴于傳統(tǒng)的基于IPv6的 Internet控制消息協(xié)議(ICMPv6)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，上述實(shí)施例均是示例性而非限制性的。在不同實(shí)施例中出現(xiàn)的不同技術(shù)特征可以進(jìn)行組合，以取得有益效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究附圖、說明書及權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，應(yīng)能理解并實(shí)現(xiàn)所揭示的實(shí)施例的其他變化的實(shí)施例。在權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”并不排除其他裝置或步驟；不定冠詞“一個(gè)”不排除多個(gè)；術(shù)語“第一”、“第二”用于標(biāo)示名稱而非用于表示任何特定的順序。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記均不應(yīng)被理解為對保護(hù)范圍的限制。某些技術(shù)特征出現(xiàn)在不同的從屬權(quán)利要求中并不意味著不能將這些技術(shù)特征進(jìn)行組合以取得有益效果。
權(quán)利要求
1.一種在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)(GW)中處理接入請求的方法，包括 接收來自移動(dòng)路由器(MR!3)的關(guān)聯(lián)請求消息，該關(guān)聯(lián)請求消息包括所述移動(dòng)路由器及其傳感器節(jié)點(diǎn)(SN)的地址；存儲所述移動(dòng)路由器及其傳感器節(jié)點(diǎn)的地址；向所述移動(dòng)路由器發(fā)送關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息，該關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息包括所述接入網(wǎng)關(guān)的地址、以及分配給所述移動(dòng)路由器的16比特轉(zhuǎn)交地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述存儲步驟包括生成關(guān)于所述移動(dòng)路由器及其傳感器節(jié)點(diǎn)各自地址的綁定條目。
3.一種在移動(dòng)路由器(MR!3)中處理接入請求的方法，包括接收信標(biāo)，并根據(jù)該信標(biāo)中的個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識確定是否到達(dá)一個(gè)新的個(gè)域網(wǎng)； 如果到達(dá)新的個(gè)域網(wǎng)，則向發(fā)送所述信標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)單元(MR2)發(fā)送關(guān)聯(lián)請求消息，該關(guān)聯(lián)請求消息包括所述移動(dòng)路由器(MR!3)及其傳感器節(jié)點(diǎn)(SN)的地址；接收關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息，該關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息包括所述個(gè)域網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)(GW)的地址、以及分配給所述移動(dòng)路由器的16比特轉(zhuǎn)交地址；組合網(wǎng)絡(luò)前綴、個(gè)域網(wǎng)標(biāo)識、以及分配給所述移動(dòng)路由器的16比特轉(zhuǎn)交地址，從而生成128比特的IPv6轉(zhuǎn)交地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括 存儲所述接入網(wǎng)關(guān)的地址，并更新當(dāng)前位置信息。
5.一種在IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)的接入網(wǎng)關(guān)(GW)中處理地址信息的方法，包括 接收來自移動(dòng)路由器(MR3)的尋址請求消息，該尋址請求消息包括所述移動(dòng)路由器要尋找的通信對端節(jié)點(diǎn)(CN)的網(wǎng)絡(luò)前綴；向所述移動(dòng)路由器發(fā)送尋址響應(yīng)消息，該尋址響應(yīng)消息包括所述通信對端節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路由器(MR4)的地址。
6.一種在移動(dòng)路由器(MR!3)中處理地址信息的方法，包括接收其傳感器節(jié)點(diǎn)(SN)向通信對端節(jié)點(diǎn)(CN)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并確定是否有到該通信對端節(jié)點(diǎn)的路由；如果沒有到所述通信對端節(jié)點(diǎn)的路由，則向接入網(wǎng)關(guān)發(fā)送尋址請求消息，該尋址請求消息包括所述通信對端節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)前綴；接收來自所述接入網(wǎng)關(guān)的尋址響應(yīng)消息，該尋址響應(yīng)消息包括所述通信對端節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路由器(MR4)的地址。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述尋址請求消息、尋址響應(yīng)消息還分別包括各自的消息類型。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括與所述通信對端節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路由器執(zhí)行ad hoc路由協(xié)議以建立兩者之間的最佳路由。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括通過所述最佳路由與所述通信對端節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路由器進(jìn)行直接通信。
全文摘要
本發(fā)明涉及IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)中的路由優(yōu)化方法。根據(jù)本發(fā)明提出的方案，由接入網(wǎng)關(guān)承擔(dān)無線個(gè)域網(wǎng)中的地址管理和分配，響應(yīng)接入請求和尋址請求，從而無需運(yùn)行任何地址沖突回避機(jī)制，并且使得接入網(wǎng)關(guān)所管理的IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信可以在個(gè)域網(wǎng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)路由優(yōu)化，而無需經(jīng)過家鄉(xiāng)代理的中轉(zhuǎn)，降低了端到端時(shí)延。
文檔編號H04W40/00GK102469449SQ201010545329
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者姚春燕, 賓梵翔, 楊水根, 鄭軍, 陳佳媛 申請人:上海貝爾股份有限公司