基于6lowpan分層路由協議的研究與優(yōu)化.pdf

1、IEEE在2003年和2006年發(fā)布了802.15.4無線個人區(qū)域網絡標準(Low-Power Wireless Personal Area Network, LR-WPAN)的第一版和第二版，為使用低數據傳輸率、低能量消耗、低復雜短距離傳輸的通信設備提供了互通互聯的標準協議?；贚R-WPAN設計的6lowpan(IPV6 over Low power Wireless Personal Area Networks)使這些IEEE80

2、2.15.4的無線傳感網絡節(jié)點與傳統使用IP地址編址設備之間的通信成為了現實，成功地將無線傳感網絡和傳統的因特網進行了無縫連接。本文的分析思路是基于6lowpan協議棧自底向上來進行的。
　　本文首先對IEEE802.15.4和6lowpan的重要概念和機制分別進行了介紹，包括IEEE802.15.4超幀結構、MAC載波監(jiān)聽多點接入沖突避免算法(CSMA/CA)的信道接入方法。同時闡述了6lowpan的優(yōu)勢、關鍵技術以及應用的領域

3、，對6lowpan網絡節(jié)點組建過程、信道掃描原語序列以及分層路由協議機制進行了深入研究。其次，在對作為6lowpan底層基礎架構的IEEE802.15.4數據鏈路層進行了全面分析的基礎上，對MAC建立了離散時間的馬爾科夫模型，分析了最小退避指數、最大退避次數對MAC層吞吐量的影響，為分析其上層的6lowpan提供了理論依據。然后，對6lowpan中存在的不足提出了新的信道掃描原語序列NSCPO縮短了信道掃描的時間、MHR雙地址分配算法通

4、過對節(jié)點進行二維地址編址和二分法地址分配的方式，在高位無法用動態(tài)地址分配算法獲取地址的情況下，在低位使用質數分配算法進行分配，有效提高了節(jié)點獲取短地址的成功率。多路徑分層路由MHR摒棄了傳統通過發(fā)送路由查找報文的方式，而是通過不斷迭代地判定當前節(jié)點和目標節(jié)點二位地址之間的關系來獲取下一跳節(jié)點。在路由的過程中有效的控制了網絡中路由查找報文的數據量節(jié)省了節(jié)點的能量消耗。通過NS2和IEEE802.15.4模擬器仿真證明了NSCPO和BAA改