[发明专利]一种基于6LoWPAN的嵌套移动网络路由优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌套移动网络路由优化方法，尤其涉及的是一种基于6LoWPAN(IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Networks，IPv6低功耗无线个域网)的嵌套移动网络路由优化方法。

背景技术

随着用户对移动业务需求的不断增长以及各种新业务的不断出现，6LoWPAN(IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Networks)网络只有提供良好地网络移动性支持，才能使其获得更大的应用空间。

6LoWPAN网络通过6LoWPAN接入节点与IPv6互联网的接入路由器相连，从而实现6LoWPAN网络与IPv6互联网的通信。6LoWPAN网络中，当一个移动网络运动到一个新的位置时，如果移动网络的移动路由器不能直接从6LoWPAN接入节点获取转交地址，那么则需要从其他移动网络获取转交地址，从而形成了嵌套移动网络。数据消息在6LoWPAN嵌套移动网络实现路由需要经过多次隧道封装才能到达目的地，从而导致数据传输延迟及数据传输开销增加等问题。移动网络的嵌套层次越多，数据传输开销以及路由延迟越大。

目前，国内外嵌套移动网络路由优化进行了研究并提出了相应的解决方案，但是所提方案都存在如下问题：1)数据消息必须经过至少一个家乡代理及相应的隧道才能到达目的节点，因此，数据消息所经过的路由路径并不是最佳路径，仍然需要进一步路由优化以降低路由代价，缩短路由时间；2)借助于额外的命令消息建立路由，增加了建立路由的开销；3)需要增加额外的网络设备或软件支持，增加了网络移动的成本。

为了弥补上述不足，本发明提出了基于6LoWPAN的嵌套移动网络路由优化方法。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于6LoWPAN的嵌套移动网络路由优化方法。

技术方案：本发明公开了一种基于6LoWPAN的嵌套移动网络路由优化方法，所述方法中，所述6LoWPAN网络由一个以上的个人局域网构成，所述个人局域网包括接入节点和一个以上的移动网络，一个移动网络中包括一个移动路由器和一个以上的移动网络节点，所述接入节点与所有移动路由器构建成树状结构，所述树状结构构建成路由系统，树状结构的根节点为接入节点，中间节点及叶子节点为移动路由器，所述个人局域网通过接入节点接入IPv6互联网，所述接入节点之间通过IPv6互联网采用多播方式进行通信。

本发明所述方法中，所述接入节点的IPv6地址及移动路由器的转交地址由四部分组成，第一部分是全局路由前缀，一个6LoWPAN网络中所有接入节点的IPv6地址及移动路由器转交地址的全局路由前缀都相同；第二部分为个人局域网ID，个人局域网ID唯一标识6LoWPAN网络中的一个个人局域网，一个个人局域网中所有移动路由器的转交地址的个人局域网ID都相同，其值等于同一个个人局域网中接入节点的个人局域网ID；第三部分为移动路由器ID，移动路由器ID唯一标识个人局域网中的一个移动路由器；第四部分为移动网络节点ID，移动网络节点ID唯一标识移动网络中的一个移动网络节点；接入节点的IPv6地址的移动路由器ID及移动网络节点ID为0，移动路由器的转交地址的移动网络节点ID为0；移动路由器转交地址的个人局域网ID的比特长度与其在树状结构中所在深度成正比关系。

本发明所述方法中，所述移动路由器获取转交地址的过程描述如下：

步骤301：过程开始；

步骤302：移动路由器发送请求转交地址的请求消息；

步骤303：在请求消息覆盖范围内并且有剩余地址资源可供分配的移动路由器收到消息后，向所述发出请求的移动路由器返回一个响应消息，此消息包含将要分配的IPv6地址；

步骤304：判断发送请求的移动路由器在设定时间内是否收到一个或多个响应消息，如果收到，进行步骤305，否则进行步骤302；

步骤305：根据响应消息返回IPv6地址的移动路由器ID，发送请求的移动路由器计算返回响应消息的移动路由器距离其所在树状结构树根节点的跳数，选择跳数最小的移动路由器作为父节点并向父节点返回一个确认消息，同时将父节点分配的IPv6地址作为转交地址；

步骤306：发送请求的移动路由器通知本移动网络的移动网络节点已获取新的转交地址，并向所在树状结构根节点注册新的转交地址；

步骤307：父节点收到移动路由器返回的确认消息后，将分配给发出请求的移动路由器的IPv6地址标记为已分配状态；