6LowPAN適配層的研究與實現(xiàn).pdf

1、當今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正飛速地發(fā)展，越來越多的傳感器應(yīng)用被投入到生產(chǎn)和生活中，如何使得這些傳感器節(jié)點能夠有效地通信則是影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個關(guān)鍵問題；已有的IPV4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議雖然在過去的若干年內(nèi)取得了顯著的成功，但是其IP地址的局限性使其無法滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)海量節(jié)點的部署需求，逐漸成為了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進一步發(fā)展的絆腳石。而IPv6協(xié)議作為被寄予厚望的下一代網(wǎng)際協(xié)議，其近乎天文數(shù)字的地址空間徹底解決了地址枯竭的問題，為無線傳感網(wǎng)絡(luò)帶

2、來了曙光。6LowPAN技術(shù)的提出正是基于以上兩種技術(shù)，旨在將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和IPv6技術(shù)結(jié)合到一起，同時IETF也成立了相應(yīng)的研究小組對其進行研究，6LowPAN正成為網(wǎng)絡(luò)界最前沿的研究領(lǐng)域之一。 本文結(jié)合IEEE 802.15.4標準和IPv6協(xié)議各自的特性，討論了6LowPAN在設(shè)計過程中遇到的問題，并從實現(xiàn)角度針對這些問題提出了對應(yīng)的解決方案，并實現(xiàn)了適配層的相關(guān)功能，包括適配層網(wǎng)絡(luò)拓撲的管理、適配層地址分配及樹狀路

3、由算法，最后針對網(wǎng)關(guān)多接口的需求設(shè)計并實現(xiàn)了基于ARM和HCS08系列CPU的雙CPU網(wǎng)關(guān)構(gòu)架。 首先，本文討論了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概況，進而引出了6LowPAN。在介紹了6LowPAN所涉及到的相關(guān)技術(shù)后，對6LowPAN的關(guān)鍵技術(shù)一適配層進行了討論，并定義了適配層需要實現(xiàn)的功能：網(wǎng)絡(luò)拓撲管理、適配層地址管理、適配層路由、分片重裝、頭部壓縮及組播支持。 其次，本文結(jié)合IEEE 802.15.4標準的特點分析了適配層網(wǎng)

4、絡(luò)拓撲的特點，并討論了以省電為目的的Beacon機制。提出了樹狀拓撲的構(gòu)想，并定義了節(jié)點的基本協(xié)議行為，同時根據(jù)三種不同類型的節(jié)點給出了各自的協(xié)議狀態(tài)機。 然后，本文分析了6LowPAN無線多跳的特點，并考慮到低功耗低開銷的設(shè)計目的，我們結(jié)合樹狀拓撲提出了樹狀地址分配方式，并在以上兩種技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計了樹狀路由機制。 最后，本文提出了基于ARM和HCS08系列CPU的雙CPU網(wǎng)關(guān)構(gòu)架。文章分析了網(wǎng)關(guān)對于6LowPAN的必要