專利名稱：IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方案。
背景技術(shù)：
IPv6是下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重點，將IPv6引入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的ー個方向?；贗Pv6的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不僅可實現(xiàn)其與Internet的互聯(lián)互通，還能成為未來IPv6的ー項重要應(yīng)用，進而大力推進IPv6的發(fā)展。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量具有無線通信與計算能力的低功耗、低復(fù)雜程度的傳感器節(jié)點組成的ー種采用無線通信方式的多跳移動性對等網(wǎng)絡(luò)。它不需要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，各傳感器節(jié)點動態(tài)自組織形成網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擴展了人們的信息獲取能力，將客觀世界的物理信息同傳輸網(wǎng)絡(luò)連接在一起，不僅適用于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，更適用于應(yīng)用在有線接入方式所不能勝任的場合及人們無法企及的環(huán)境。傳統(tǒng)的無線Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議設(shè)計的首要任務(wù)是移動條件下高服務(wù)質(zhì)量的提供，根據(jù)現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議實現(xiàn)方法的特點，可將它們大致分為四類洪泛式路由協(xié)議，層次式路由協(xié)議，以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議，以及基于位置信息的路由協(xié)議，它們各自的特點及代表性協(xié)議如下洪泛式路由協(xié)議這種協(xié)議是ー種古老的協(xié)議。它不需要維護網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由計算，接收到消息的節(jié)點以廣播形式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包給所有的鄰節(jié)點。對于自組織的傳感器網(wǎng)絡(luò)，洪泛式路由是ー種較直接的實現(xiàn)方法，但容易帶來消息的“內(nèi)爆”和“重疊”，而且它沒有考慮能源方面的限制，具有“資源盲點”的缺點，其代表協(xié)議有Flooding。層次式路由協(xié)議它的基本思想是將傳感器節(jié)點分簇，簇內(nèi)通訊由簇頭節(jié)點來完成，簇頭節(jié)點進行數(shù)據(jù)聚集和合成以減少傳輸信息量，最后簇頭節(jié)點把聚集的數(shù)據(jù)傳送給終端節(jié)點。這種方式能滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)的可擴展性，有效地維持傳感節(jié)點的能量消耗，從而延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。代表協(xié)議有LEACH等。以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議它提出對傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)用特定的描述方式命名，數(shù)據(jù)傳送基于數(shù)據(jù)查詢并依賴數(shù)據(jù)命名，所有的數(shù)據(jù)通信都限制在局部范圍內(nèi)。這種方式的通信不再依賴特定的節(jié)點，而是依賴于網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，從而減少了網(wǎng)絡(luò)中大量傳送的重復(fù)冗余數(shù)據(jù)，降低了不必要的開銷，延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。代表協(xié)議有DirectedDiffusion 等?；谖恢眯畔⒌穆酚蓞f(xié)議它利用節(jié)點的位置信息，把查詢或者數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給需要的地域，從而縮減數(shù)據(jù)的傳送范圍。實際上許多傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議都假設(shè)節(jié)點的位置信息為已知，所以可以方便地利用節(jié)點的位置信息將節(jié)點分為不同的區(qū)域?；谟蜻M行數(shù)據(jù)傳送能縮減傳送范圍緩和中間節(jié)點，從而延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。代表協(xié)議有GEAR等。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計與傳統(tǒng)的無線Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)有很多不同，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計的重要目標(biāo)是降低節(jié)點能源損耗，提高網(wǎng)絡(luò)生命周期。它與傳統(tǒng)的無線adhoc網(wǎng)絡(luò)有著許多不同的特色
無全局標(biāo)識傳感節(jié)點數(shù)量龐大，維護全局標(biāo)識需要大量的開銷，因此不同于傳統(tǒng)的基于IP的路由協(xié)議，在傳感器網(wǎng)絡(luò)中一般不采用全局標(biāo)識；多對一通信不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的點對點通訊，在傳感器網(wǎng)絡(luò)中幾乎所有的應(yīng)用都要求多個源傳感節(jié)點將傳感到的數(shù)據(jù)流傳送至特定的節(jié)點；數(shù)據(jù)冗余大多個源傳感節(jié)點在許多場景下都有可能獲得大量相似的數(shù)據(jù)，因此傳感器網(wǎng)絡(luò)的冗余數(shù)據(jù)大；
資源局限強傳感節(jié)點的資源限制很大，發(fā)送功耗、板上能源、處理能力和存儲量都局限在很低的范圍內(nèi)。作為ー種新型網(wǎng)絡(luò)，IPv6泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)必然需要新型的動態(tài)路由協(xié)議。傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議基于網(wǎng)內(nèi)標(biāo)識進行通信，而不是IP地址。此外，由于基于應(yīng)用信息選路而造成可擴展性不高，因而不適用于IPv6泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的IPv6動態(tài)路由協(xié)議只考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪B通性和效率，沒有考慮傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織、低功耗的特點，因而也不適用。而Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)路由協(xié)議雖然考慮了網(wǎng)絡(luò)自組織性，但是也無法滿足IPv6傳感器網(wǎng)絡(luò)在功耗、速率方面的特殊要求。

發(fā)明內(nèi)容
因此在深入研究現(xiàn)有路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合國際標(biāo)準(zhǔn)組織的研究動態(tài)，本發(fā)明從 AODV 協(xié)議(Ad hoc On Demand Distance Vector Routing)出發(fā)，綜合考慮了網(wǎng)絡(luò)自組織、低功耗、低速率等特點，從報文格式、路由機制、選路和決策過程、路由維護和容錯處理等方面進行改進和創(chuàng)新，提出了適用于IPv6泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)路由協(xié)議MSRP(MicroSensorRouter Protocol,微型傳感器路由協(xié)議)。MSRP工作在適配層之上，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以在IEEE802. 15. 4節(jié)點之間自動建立和維護多跳路由。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下ー種IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于包括以下步驟I)對所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點使用IEEE802. 15. 4定義的64比特接ロ標(biāo)識符進行路由過程;2)定義以下三種類型的報文結(jié)構(gòu)路由請求消息表RREQ、路由回復(fù)消息表RREP、路由錯誤消息表RRER ；3)采用包括主路由和備份路由的雙表項路由機制，每個節(jié)點維護主路由表、備份路由表、入口表，并保存路由請求消息表RREQ的副本；4)采用按需驅(qū)動路由機制，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，源節(jié)點才在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起路由查找過程。進ー步地所述請求消息表RREQ包括以下字段類型、跳數(shù)、路由請求ID、源地址、目的節(jié)點、能量和、路由記錄；所述路由回復(fù)消息表RREP包括以下字段類型、標(biāo)識、跳數(shù)、源地址、目的節(jié)點、路由記錄；所述路由錯誤消息表RRER包括以下字段類型、鏈路出錯的一端節(jié)點的地址、鏈路出錯的另一端節(jié)點的地址、節(jié)點序列。所述入口表包括以下字段路由記錄、源地址、報文類型標(biāo)識、生存時間；所述路由表包括以下字段設(shè)備類型、區(qū)分主路由還是備份路由的標(biāo)識、個域網(wǎng)標(biāo)識、跳數(shù)限制、生存時間、路由LQI值、目的地址的接ロ標(biāo)識符、下一跳地址的接ロ標(biāo)識符、路由記錄、能量和。采用以下選路策略由功能相近的節(jié)點組成簇，指定能量多的節(jié)點為簇首，簇內(nèi)節(jié)點將數(shù)據(jù)匯集到簇首，然后由簇首將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器；采用多路由的方案，建立兩條到簇首的路由，一條是主路由，另一條是備份路由，當(dāng)主路由無效時啟用備份路由；節(jié)點在休眠之前給簇內(nèi)節(jié)點廣播，通告自己的休眠時間，簇內(nèi)節(jié)點把跟這個節(jié)點相關(guān)的路由設(shè)為無效，并設(shè)置一個定時時間比休眠時間長的定時器，當(dāng)定時器到時后，把路由又設(shè)為有效；簇首要發(fā)送數(shù)據(jù)給服務(wù)器時，必須通過其它簇首轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器，建立一條到服務(wù)器的多跳路由；路由請求消息攜帯經(jīng)過所有節(jié)點的能量信息，以便選擇路由時判斷。所述步驟4)中的路由查找過程為當(dāng)源節(jié)點欲發(fā)送數(shù)據(jù)時，它首先查看自己是否緩存有到目的節(jié)點的路由，如果有有效路由，則發(fā)送數(shù)據(jù)，否則源節(jié)點開始以下路由建立過程廣播ー個路由請求RRE Q分組，其中包括目的節(jié)點地址、源節(jié)點地址以及路由記錄、能量總和；中間節(jié)點收到該RREQ之后，檢查入ロ表中是否有與該請求對應(yīng)的項，如果有，則直接丟棄該RREQ，同時建立到源節(jié)點的反向路由，中間節(jié)點選擇ー個能量總和最大的RREQ經(jīng)過的路徑作為暫時主路由，并選擇ー個與主路由不相交的能量總和小于暫時主路由的路由作為備份路由，然后節(jié)點將自己的地址加到RREQ中的路由記錄部分，同時將自己的能量加到能量總和部分，并轉(zhuǎn)發(fā)該分組；目的節(jié)點將收到來自不同路徑來的RREQ包，目的節(jié)點選擇其中能量最大的一條路徑作為主路由，向源節(jié)點發(fā)送路由回復(fù)消息表RREP，還發(fā)送與主路由不相交的備份路由RREP ；當(dāng)中間節(jié)點收到ー個備份路由回復(fù)RREP時，它把此路由保存在備份路由表中并繼續(xù)傳輸RREP包，當(dāng)中間節(jié)點收到對主路由的回復(fù)RREP時，該中間節(jié)點把該路由記錄在主路由表中并繼續(xù)向源節(jié)點S傳輸該RREP包，而且向源節(jié)點發(fā)送記有暫時備份路由的RREP作為源節(jié)點到該中間節(jié)點的備份路由。對IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的RFD設(shè)備和FFD設(shè)備，采用路由區(qū)分機制，即對RFD設(shè)備不進行MSRP路由協(xié)議的配置，只維持一條單跳到RFD加入網(wǎng)絡(luò)的FFD的默認(rèn)路由，當(dāng)RFD發(fā)送數(shù)據(jù)時，直接把數(shù)據(jù)發(fā)送給它的默認(rèn)路由FFD，由該FFD進行路由查找和數(shù)據(jù)傳輸。對IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的FFD設(shè)備執(zhí)行下面的路由建立過程源節(jié)點發(fā)送RREQ吋，首先查找本地路由表，如果發(fā)現(xiàn)到目的地址的路由不存在，則緩存當(dāng)前數(shù)據(jù)包進行MSRP路由建立過程，即封裝RREQ報文，進行廣播發(fā)送RREQ消息；中間節(jié)點收到RREQ后，首先判斷自己是不是目的節(jié)點，如果不是，則查詢路由入ロ表，如果已經(jīng)存在于路由表項，表明已經(jīng)接收到相同的RREQID和路由記錄的RREQ，則丟棄該RREQ，如果沒有存在該入口表項，則查詢路由表中到RREQ源地址的路由，如果已經(jīng)存在該路由，那么比較這兩條路由，選擇能量最大的路由進行存儲，如果不存在該路由，選擇一個能量最大的RREQ經(jīng)過的路徑作為暫時主路由，并選擇一個與主路由不相交的路由作為備份路由，建立兩條到RREQ源地址的逆向路由，然后節(jié)點將自己的地址加到RREQ中的路由記錄部分，以及將自己的能量加到能量總和部分并轉(zhuǎn)發(fā)該分組；
目的節(jié)點接收RREQ后，如果判斷目的地址是自己，則節(jié)點緩存多條RREQ報文信息，選擇一條能量最大的作為主路由，向源節(jié)點發(fā)送RREP ;并選擇一條與主路由不相交的且能量大的作為備份路由，發(fā)送RREP ；中間節(jié)點收到RREP后，建立到目的節(jié)點的主路由、備份路由，或者更新到目的節(jié)點的路由表項，并且轉(zhuǎn)發(fā)RREP。采用如下傳感路由維護與容錯處理機制中間節(jié)點如果向鄰居節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)在ー定的時間內(nèi)并沒有收到鄰居節(jié)點確認(rèn)的ACK幀，且重傳該數(shù)據(jù)后仍然沒有收到該鄰居節(jié)點確認(rèn)的ACK巾貞，表明該鄰居節(jié)點已經(jīng)失效，則向源節(jié)點發(fā)送ー個RERR報文，該RERR報文包含發(fā)生錯誤的那一跳的兩端的地址；收到路由錯誤消息的中間節(jié)點刪除所有包含那ー跳的路由；源節(jié)點收到RERR后，啟用備份路由，重新發(fā)送數(shù)據(jù)，如果備份路由也無效，源節(jié)點再 次收到ー個RERR包，則重新發(fā)起路由請求，建立新的主路由和備份路由。本發(fā)明具有以下優(yōu)點從AODV協(xié)議出發(fā)，綜合考慮了網(wǎng)絡(luò)自組織、低功耗、低速率等特點，從報文格式、路由機制、選路和決策過程、路由維護和容錯處理等方面進行改進和創(chuàng)新，提出了適用適用于IPv6泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)路由協(xié)議MSRP。MSRP工作在適配層之上，可以在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中IEEE802. 15. 4節(jié)點之間自動建立和維護多跳路由。


圖I是傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議MSRP不意圖；圖2是RREP區(qū)分機制流程圖。
具體實施例方式跟無線Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相比，IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有其自身的特點，這些特點決定了它將不能照搬已有的路由協(xié)議，具體如下IPv6地址選路。節(jié)點擁有全球唯一的IPv6地址，節(jié)點之間數(shù)據(jù)傳輸采用TCP/IPv6協(xié)議進行通信，需要IP進行主機或子網(wǎng)路由?？蓴U展性。節(jié)點通過自我組織、自我愈合的方式組成無基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)節(jié)點失敗、新節(jié)點加入以及節(jié)點移動等，都會造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)發(fā)生變化。因此，設(shè)計的路由協(xié)議必須具有可擴展性，能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。高效節(jié)能。節(jié)點運行在功耗受限、存儲資源受限、計算能力受限的硬件平臺之上，設(shè)計的路由協(xié)議不僅要選擇能量消耗小的消息傳輸路徑，而且設(shè)計要求簡單易行，能夠高效地實現(xiàn)信息傳輸，因此需要考慮節(jié)點能量、無線鏈路質(zhì)量等因素。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于傳送周圍環(huán)境數(shù)據(jù)信息及一些簡單的控制信號，數(shù)據(jù)量不大，而且對實時性要求不高，是ー種能夠容忍延遲的網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點，深入分析已有的關(guān)于自組織網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)路由協(xié)議的研究成果，本發(fā)明提出ー種適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議MSRP。MSRP的提出基于AODV的設(shè)計思想，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以在IEEE802. 15. 4節(jié)點之間建立和維護多跳路由。MSRP路由協(xié)議工作在適配層之上，如圖I所示。為了減少存儲表項以及發(fā)送和接收報文的大小，MSRP對IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點使用IEEE802. 15. 4定義的64比特接ロ標(biāo)識符而不是IPv6地址進行路由過程，IPv6地址根據(jù)地址映射規(guī)則，由唯一的IEEE802. 15. 4定義的64比特接ロ標(biāo)識符進行確定。因此IPv6微型協(xié)議?？梢愿鶕?jù)MSRP建立的路由進行數(shù)據(jù)傳輸。一、MSRP報文格式為了減少傳感器節(jié)點能量的消耗，設(shè)計精簡有效的路由協(xié)議報文格式是十分重要的。本發(fā)明結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點，設(shè)計的MSRP路由協(xié)議的報文類型包括RREQ、RREP和RERR三種。下面分別說明它們的格式RREQ :路由請求消息(如表I)；RREQ報文格式
權(quán)利要求
1.ー種IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于包括以下步驟 1)對所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點使用IEEE802.15. 4定義的64比特接ロ標(biāo)識符進行路由過程； 2)定義以下三種類型的報文結(jié)構(gòu)路由請求消息表RREQ、路由回復(fù)消息表RREP、路由錯誤消息表RRER ； 3)采用包括主路由和備份路由的雙表項路由機制,每個節(jié)點維護主路由表、備份路由表、入口表，并保存路由請求消息表RREQ的副本； 4)采用按需驅(qū)動路由機制，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，源節(jié)點才在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起路由查找過程。
2.如權(quán)利要求I所述的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于 所述請求消息表RREQ包括以下字段類型、跳數(shù)、路由請求ID、源地址、目的節(jié)點、能量和、路由記錄； 所述路由回復(fù)消息表RREP包括以下字段類型、標(biāo)識、跳數(shù)、源地址、目的節(jié)點、路由記求； 所述路由錯誤消息表RRER包括以下字段類型、鏈路出錯的一端節(jié)點的地址、鏈路出錯的另一端節(jié)點的地址、節(jié)點序列。
3.如權(quán)利要求2所述的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于 所述入口表包括以下字段路由記錄、源地址、報文類型標(biāo)識、生存時間； 所述路由表包括以下字段設(shè)備類型、區(qū)分主路由還是備份路由的標(biāo)識、個域網(wǎng)標(biāo)識、跳數(shù)限制、生存時間、路由LQI值、目的地址的接ロ標(biāo)識符、下一跳地址的接ロ標(biāo)識符、路由記錄、能量和。
4.如權(quán)利要求3所述的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法其特征在于采用以下選路策略 由功能相近的節(jié)點組成簇，指定能量多的節(jié)點為簇首，簇內(nèi)節(jié)點將數(shù)據(jù)匯集到簇首，然后由簇首將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器； 采用多路由的方案，建立兩條到簇首的路由，一條是主路由，另一條是備份路由，當(dāng)主路由無效時啟用備份路由； 節(jié)點在休眠之前給簇內(nèi)節(jié)點廣播，通告自己的休眠時間，簇內(nèi)節(jié)點把跟這個節(jié)點相關(guān)的路由設(shè)為無效，并設(shè)置一個定時時間比休眠時間長的定時器，當(dāng)定時器到時后，把路由又設(shè)為有效； 簇首要發(fā)送數(shù)據(jù)給服務(wù)器吋，必須通過其它簇首轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器，建立一條到服務(wù)器的多跳路由； 路由請求消息攜帯經(jīng)過所有節(jié)點的能量信息，以便選擇路由時判斷。
5.如權(quán)利要求4所述的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于所述步驟4)中的路由查找過程為 當(dāng)源節(jié)點欲發(fā)送數(shù)據(jù)時，它首先查看自己是否緩存有到目的節(jié)點的路由，如果有有效路由，則發(fā)送數(shù)據(jù)，否則源節(jié)點開始以下路由建立過程 廣播ー個路由請求RREQ分組，其中包括目的節(jié)點地址、源節(jié)點地址以及路由記錄、能量總和； 中間節(jié)點收到該RREQ之后，檢查入口表中是否有與該請求對應(yīng)的項，如果有，則直接丟棄該RREQ，同時建立到源節(jié)點的反向路由，中間節(jié)點選擇ー個能量總和最大的RREQ經(jīng)過的路徑作為暫時主路由，并選擇ー個與主路由不相交的能量總和小于暫時主路由的路由作為備份路由，然后節(jié)點將自己的地址加到RREQ中的路由記錄部分，同時將自己的能量加到能量總和部分，并轉(zhuǎn)發(fā)該分組； 目的節(jié)點將收到來自不同路徑來的RREQ包，目的節(jié)點選擇其中能量最大的一條路徑作為主路由，向源節(jié)點發(fā)送路由回復(fù)消息表RREP，還發(fā)送與主路由不相交的備份路由RREP ； 當(dāng)中間節(jié)點收到ー個備份路由回復(fù)RREP時，它把此路由保存在備份路由表中并繼續(xù)傳輸RREP包，當(dāng)中間節(jié)點收到對主路由的回復(fù)RREP時，該中間節(jié)點把該路由記錄在主路由表中并繼續(xù)向源節(jié)點S傳輸該RREP包，而且向源節(jié)點發(fā)送記有暫時備份路由的RREP作為源節(jié)點到該中間節(jié)點的備份路由。
6.如權(quán)利要求3所述的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于 對IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的RFD設(shè)備和FFD設(shè)備，采用路由區(qū)分機制，即對RFD設(shè)備不進行MSRP路由協(xié)議的配置，只維持一條單跳到RFD加入網(wǎng)絡(luò)的FFD的默認(rèn)路由，當(dāng)RFD發(fā)送數(shù)據(jù)時，直接把數(shù)據(jù)發(fā)送給它的默認(rèn)路由FFD，由該FFD進行路由查找和數(shù)據(jù)傳輸。
7.如權(quán)利要求6所述的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于對IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的FFD設(shè)備執(zhí)行下面的路由建立過程 源節(jié)點發(fā)送RREQ吋，首先查找本地路由表，如果發(fā)現(xiàn)到目的地址的路由不存在，則緩存當(dāng)前數(shù)據(jù)包進行MSRP路由建立過程，即封裝RREQ報文，進行廣播發(fā)送RREQ消息； 中間節(jié)點收到RREQ后，首先判斷自己是不是目的節(jié)點，如果不是，則查詢路由入口表，如果已經(jīng)存在于路由表項，表明已經(jīng)接收到相同的RREQID和路由記錄的RREQ，則丟棄該RREQ,如果沒有存在該入口表項，則查詢路由表中到RREQ源地址的路由，如果已經(jīng)存在該路由，那么比較這兩條路由，選擇能量最大的路由進行存儲，如果不存在該路由，選擇ー個能量最大的RREQ經(jīng)過的路徑作為暫時主路由，并選擇一個與主路由不相交的路由作為備份路由，建立兩條到RREQ源地址的逆向路由，然后節(jié)點將自己的地址加到RREQ中的路由記錄部分，以及將自己的能量加到能量總和部分并轉(zhuǎn)發(fā)該分組； 目的節(jié)點接收RREQ后，如果判斷目的地址是自己，則節(jié)點緩存多條RREQ報文信息，選擇一條能量最大的作為主路由，向源節(jié)點發(fā)送RREP ;并選擇一條與主路由不相交的且能量大的作為備份路由，發(fā)送RREP ； 中間節(jié)點收到RREP后，建立到目的節(jié)點的主路由、備份路由，或者更新到目的節(jié)點的路由表項，并且轉(zhuǎn)發(fā)RREP。
8.如權(quán)利要求3所述的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于采用如下傳感路由維護與容錯處理機制 中間節(jié)點如果向鄰居節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)在一定的時間內(nèi)并沒有收到鄰居節(jié)點確認(rèn)的ACK幀，且重傳該數(shù)據(jù)后仍然沒有收到該鄰居節(jié)點確認(rèn)的ACK幀，表明該鄰居節(jié)點已經(jīng)失效，則向源節(jié)點發(fā)送ー個RERR報文，該RERR報文包含發(fā)生錯誤的那一跳的兩端的地址； 收到路由錯誤消息的中間節(jié)點刪除所有包含那ー跳的路由； 源節(jié)點收到RERR后，啟用備份路由，重新發(fā)送數(shù)據(jù)，如果備份路由也無效，源節(jié)點再次收到ー個RERR包，則重新發(fā)起路由請求，建立新的主路由和備份路由。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方案。作為一種新型網(wǎng)絡(luò)，IPv6泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)必然需要新型的動態(tài)路由協(xié)議。IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方案從AODV協(xié)議出發(fā)，綜合考慮了網(wǎng)絡(luò)自組織、低功耗、低速率等特點，從報文格式、路由機制、選路和決策過程、路由維護和容錯處理等方面進行改進和創(chuàng)新，提出了適用適用于IPv6泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)路由協(xié)議MSRP。MSRP工作在適配層之上，可以在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中IEEE802.15.4節(jié)點之間自動建立和維護多跳路由。
文檔編號H04W40/02GK102695192SQ20111007032
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者劉 東, 劉銘, 步日欣, 程遠(yuǎn), 董偉, 谷晨 申請人:北京天地互連信息技術(shù)有限公司