[发明专利]一种在MAC层Node ID的具体应用方法

说明书

技术领域

本发明属于无线Mesh网络通信领域，特别是涉及是一种基于IEEE802.16d MAC层协议，在MAC层Node ID的具体应用方法。 

背景技术

无线mesh网络，由mesh routers(路由器)和mesh clients(客户端)组成，其中mesh routers构成骨干网络，并和有线的internet网相连接，负责为mesh clients提供多跳的无线internet连接。无线Mesh网络(无线网状网络)也称为“多跳(multi-hop)”网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。 

在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。这种结构的最大好处在于：如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到到达最终目的地为止。 

在IEEE 802.16d协议中，对无线城域网MAC层和物理层的空中接口进行了详细的规范，但是协议只是从MAC层的角度给出了数据在MAC层的处理框架及流程，并没有从全局和应用的角度出发考虑问题，这就给协议开发者留下了很大的研究空间。 

例如，在IEEE 802.16d MAC层协议中提出的MAC地址和Node ID(节点ID)都被用于唯一标识不同节点，协议中只是提出MAC地址用于接入网络流程中对节点进行标识，Node ID是由Mesh BS(Mesh节点的一种)分配的，携带在Mesh子头中用于完全功能节点(即已加入网络节点)间的互相标识。其中，Mesh BS节点和其它主干网络相连，实现宽带接入；Mesh SS节点既可以实现本地用户的宽带接入，又可以转发其它节点的数据，把这些数据传送到目的节点，作用类似于一个中继站。 

但是在IEEE 802.16d MAC层协议中，对于具体的Node ID的分配方法并没有规范，进而，关于网络层通过接口消息传递给MAC层的IP地址的处理也是协议中的空白。 

总之，目前需要本领域技术人员解决的一个技术问题就是：如何能够基于IEEE 802.16d MAC层协议，对Node ID的具体应用进行规范和改进。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在MAC层应用Node ID的方法，在详细分析节点接入网络流程的基础上，通过对MAC地址进行哈希转化实现了Node ID的分配，不仅节省了信息存储空间，还提高了通信的安全性。 

为了解决上述问题，本发明公开了一种无线网状网络中在MAC层Node ID的具体应用方法，包括：在节点通电时根据MAC地址进行哈希转换得到Node ID；节点入网之后，在网络层和MAC层服务原语的交互过程中，MAC层得到由网络层分配的节点IP地址之后，采用同时携带Node ID和IP地址的MSH-NCFG消息进行通信。 

优选的，所述Node ID为16比特。 

优选的，通过对48比特的MAC地址进行哈希转换得到相应节点的16比特的Node ID。 

优选的，通过以下步骤得到16比特的Node ID：将48比特的MAC地址的第4个字节和第5个字节相加对256取余，形成Node ID的第1个字节；MAC地址的最后一个字节作为Node ID的第2个字节。 

优选的，在接入网络后的正常通信中，通过MSH-NCFG消息同时携带16-bit Node ID和32-bit IP地址进行MAC层寻址。 

优选的，在节点接入流程中，新节点通过接收到的已在网节点发送的MSH-NCFG消息发现邻居，寻找协助其接入网络的赞助节点；其中，节点在发送所述MSH-NCFG消息时，进行了如下修改：删除MSH-NCFG中的MAC地址标签位和MAC地址信息位；以及，在Node ID后面添加32-bit的IP地址信息。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点： 

由于本发明在MAC层的整个流程都使用Node ID来标识节点而不是用48-bit的MAC地址，这样可以防止其他用户通过盗用MAC地址使用网络资源，大大提高了网络的安全性。另外，本发明还从应用的角度提出MAC层Node ID和网络层IP地址的映射方法以实现节点通过接口消息得到的网络层IP地址完成节点在MAC层的寻址。