[发明专利]IP报头压缩的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于6LoWPAN(IPv6over Low power WPAN)的传感器网络的IP报头压缩的方法及装置。

背景技术

近年来随着微电子技术、计算机技术、无线通信技术以及传感器技术的快速进步，极大的推动了无线传感器网络技术的高速发展。无线传感器网络是由一组按需随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型传感器节点以自组织方式构成的无线网络。其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息，并传送给信息获取者。目前，传感器网络技术已经被广泛地应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域，具有重要的研究价值和应用前景。

部署在监测区域的传感器网络往往由数目庞大的传感器节点组成，正是由于传感器网络节点的这种高密度性，迫切需要实现网络化。为了能够实现与不同设备制造商的设备之间的互联，也需要统一的网络层标准。

IPv6(Internet Protocol Version 6)作为下一代网络协议，具有地址资源丰富、地址自动配置、安全性高等优点，可以满足IEEE802.15.4网络在IP地址方面的需求。同时，如果IEEE802.15.4设备使用IPv6网络协议可以实现传感器网络与现有Internet的互联互通。因此，IETF成立了6LoWPAN工作组，研究IPv6在IEEE802.15.4网络上的应用方案。对于6LoWPAN网络来说，IEEE802.15.4标准规范的物理层的最大帧为127字节，加上帧的负载和链路层加密算法的开销，最大开销情况下只留下81字节给上层应用。而完整的IPv6报头需要40个字节，UDP(用户数据包协议)报头需要8个字节，这样应用层可用的字节数只有33字节。显然报头压缩具有非常重要的现实意义。

RFC4944中定义了一种IPv6报头压缩方法，这种方法对于本地链路地址最好的情况下，可以将IPv6报头由40个字节压缩到两个字节，如图1所示。

RFC4944中定义的报头压缩方案在最理想的情况下，可以将IPv6报头完整的40个字节压缩到2个字节(HC1+hop limit)，同时支持UDP、TCP(传输控制协议)、ICMP(控制报文协议)下一个报头的压缩(HC2Byte)。该压缩方案破坏了协议的层次性，HC1字节之后紧接HC2字节，然后IPv6报头和UDP等下一协议报头中所有未压缩的字段全部都存放在一起，虽然未压缩字段有一定的存放顺序，但是这种压缩方式破坏掉了网络协议的层次结构，不便于解析和处理。

发明内容

本发明提供一种IP报头压缩的方法及装置，可使得压缩后的IP报头满足网络协议的层次结构，便于后续的解析和处理。

本发明提供一种IP报头压缩的方法，所述方法包括：

步骤A、根据IP报头中的源地址的类型和目的地址的类型分别对IP报头的源地址字段和目的地址字段进行压缩处理；

步骤B、根据IP报头中的传输类型和流标签，对IP报头中传输类型字段和流标签字段进行压缩处理；

步骤C、根据IP报头中的下一个报头的首部类型，对IP报头中的下一个报头的首部字段进行压缩处理。

优选地，所述方法还包括：

步骤D、根据无线传感器网络节点所使用的地址模式，对无线传感器网络节点的接口地址进行压缩处理。

优选地，所述IP报头包括：标识字段、未压缩字段、和下一个报头的首部字段。

优选地，所述步骤D具体包括：

检测无线传感器网络节点所使用的地址模式；

如果使用的地址模式是短地址，将无线传感器网络节点的接口地址记录在未压缩字段中；

如果使用的地址模式是扩展地址，则不做处理。

优选地，所述步骤A包括：

检测IP报头的源地址模式，如果是本地链路地址，设置标识字段的第0标识位；如果是全球单播地址，设置标识字段的第0标识位，并且将全球单播地址的前缀记录在未压缩字段中；

检测IP报头的目的地址模式，如果是本地链路地址，设置标识字段的第1标识位；如果是全球单播地址，设置标识字段的第1标识位，并且将全球单播地址的前缀记录在未压缩字段中。

优选地，所述步骤B为：

检测是否对传输类型和流标签有要求，如果是，设置标识字段的第2标识位，并将版本号、传输类型、流标签携带在未压缩字段中；如果不是，设置标识字段的第2标识位。

优选地，所述步骤C包括为：

判断要使用的下一个报头的首部类型；