優(yōu)化的IPv6低速無線個域網(wǎng)路由協(xié)議O_LWRP設計與實現(xiàn).pdf

1、低速無線個域網(wǎng)(LR-WPAN)是指在個人操作空間(Personal OperationSpace，POS)內(nèi)低速率、低功耗、低成本的設備之間建立無線通信、實現(xiàn)各種信息交互的一種區(qū)域性聯(lián)網(wǎng)技術，在智能家居、遠程醫(yī)療和工業(yè)控制等領域具有廣闊的應用前景。將IPv6技術應用在LR-WPAN中，不僅可以為每一個節(jié)點提供一個IP地址，有利于對節(jié)點進行端對端遠程控制，而且便于LR-WPAN接入IPv6互聯(lián)網(wǎng)，從而對無所不在的M2M(Machine

2、to Machine)通信產(chǎn)生巨大的推動作用。 IEEE802.15.4工作組已經(jīng)制訂并逐步完善低速無線個域網(wǎng)的物理層和MAC層協(xié)議，以保證LR-WPAN設備之間的互聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸。IETF成立6LoWPAN工作組用于研究低速無線個域網(wǎng)如何支持IPv6通信的問題，然而IPv6 LR-WPAN路由協(xié)議標準仍處于研究和討論階段，提出的個人草案并不完善。本論文依托國家自然科學基金項目“動態(tài)變化網(wǎng)絡路由協(xié)議理論與關鍵技術”，深入研究IPv

3、6低速無線個域網(wǎng)動態(tài)變化路由協(xié)議，綜合現(xiàn)有路由協(xié)議優(yōu)點，提出一種考慮節(jié)能、對硬件資源要求低、收斂速度快的優(yōu)化路由協(xié)議O_LWRP(Optimized LR-WPANRouting Protocol)。 鑒于現(xiàn)有IPv6低速無線個域網(wǎng)路由協(xié)議均是對Ad hoc網(wǎng)絡路由協(xié)議AODV的簡化和改進，文章對AODV進行了深入分析。在總結(jié)現(xiàn)有LR-WPAN路由協(xié)議LOAD優(yōu)缺點基礎上，根據(jù)“束波捕獲效應”思想，創(chuàng)新性地提出單播廣播混合路由查

4、詢方式，采用“雙擴展環(huán)搜索”技術，有效地限制了廣播包擴散范圍，并利用單播查詢的“穿透性”實現(xiàn)快速收斂，很好解決了帶寬和收斂速度的矛盾。另外，協(xié)議有效解決了路由修復過程中的單播回流問題。 對O_LWRP進行了編碼實現(xiàn)、運行和測試，并與其他同類協(xié)議進行了對比。實驗結(jié)果表明，與其他同類協(xié)議相比，O_LWRP協(xié)議在存儲資源消耗、鏈路修復、帶寬占用等方面具有優(yōu)勢，更加符合低速無線個域網(wǎng)需求。最后，對論文所做工作進行總結(jié)，并對下一步工作提出