[发明专利]一种延长IPv6无线传感器网络寿命方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及传感器网络技术领域，具体的讲是一种延长IPv6无线传感器网络寿命方法及装置。

背景技术

IPv6无线传感器网络因其有限的计算能力和通信能力，以及较大的丢包率使得其迫切需要一种满足其网络特性的路由机制。IETF ROLL工作组在RFC6550提出一种适用于IPv6无线传感网的RPL路由机制。但是，该协议没有对节点移动性做出规定，由于节点移动将导致链路频繁失效，进而导致网络拓扑频繁改变，引发过多的本地修复，使得网络最优路径遭到严重的破坏，这对移动IPv6无线传感网具有非常大的挑战。

在现有技术中，IETF(Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组)工作组ROLL（(Routing Over Low power and Lossy networks，低功耗有损网络路由）结合低功耗有损网络的特点在RFC6550——《RPL:IPv6Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks》中提出的无线传感器网络RPL路由协议，RPL路由DODAG构建过程如图6所示，LBR（LoWPANBor-der Router，边界路由器）发送包含图相关信息的DIO（DODAG Information Object，DODAG消息对象）消息,监听LBR的节点A收到之后,加入到图中，并回复包含自己前缀信息的DAO（DestinationAdvertisement Object，目的地通告）消息给LBR。节点A发送DIO消息，其功率发送范围内的B接收后加入图中并回复DAO消息；网络启动后,节点B曾收到节点C发来的DIS（DODAG Information Solicitation，请求消息）消息，在节点B加入图之后,对节点C发送DIO，邀请其加入DODAG，节点C向其父节点B发送DAO消息，节点B收到后会整合信息，向其父节点发送DAO消息，逐级整合并回送DAO消息直到LBR，在LBR处包含所有节点的前缀信息。

上述现有技术的问题在于，RPL路由协议没有对节点移动性做出规定，由于节点移动将导致链路频繁失效，进而导致网络拓扑频繁改变，引发过多的本地修复，使得网络最优路径遭到严重的破坏，这对移动IPv6无线传感网具有非常大的挑战；RPL路由指标中没有考虑节点剩余能量级别，无法优先选择剩余能量较高的节点进行数据发送，无法避免数据传输过程中出现的热点问题，影响网络寿命；RPL路由机制在父节点集合中选择下一跳，如果父节点均失效，需要启动全局修复机制重新构建DODAG，而不能通过兄弟节点快速发送数据。

另有现有技术在RPL基础上提出一种基于DAG（directed acyclic graph，有向无环图）无线传感网被动按需路由协议—DMR（DAG-based multipath routing，基于DAG的多路径路由）协议，发送数据之前，源节点请求sink节点构建DODAG（destination-oriented directed acyclic graph，目标导向的有向无环图），建立sink和源节点之间的路径。DMR（DAG-based multipath routing，基于DAG的多路径路由）协议通过使用两个路由度量——rank信息和和LQI（link quality indication，链路质量指示）构建DODAG，其中rank信息由到根节点的跳数决定，计算简单而且不需要额外的参数；LQI是IEEE802.15.4中定义的。

上述现有技术的问题在于，虽然解决了父节点失效后全局修复机制的问题，但是没有充分考虑QoS需求，特别是节点剩余能量，从而无法根据剩余能量合理分配网络资源，容易导致因某个节点能耗过大而使整个网络的网络寿命大大缩短；没有及时删除PS列表中过时的路由信息，无法保证路由信息的新鲜性，从而影响数据传输的可靠性。

发明内容

为了解决现有技术中由于没有考虑到各节点剩余能量，从而造成IPv6的传感器网络寿命较短，无法合理的分配网络资源的问题，提出了一种延长IPv6无线传感器网络寿命方法及装置。

本发明实施例提供了一种延长IPv6无线传感器网络寿命方法，包括，