基于IPv6的WSN边界路由器设计

针对无线传感器网络与IPv6网络互联,在分析现有接入方式不足的基础上设计了一种基于IPv6的无线传感器网络边界路由器。主要阐述了边界路由器的硬件和软件实现,重点介绍了基于IPv6的无线传感器网络协议栈适配层的设计。通过数据包分片与重组机制以及报头压缩机制,协议栈适配层实现了IPv6数据包在IEEE 802.15.4链路中的传输。实验结果表明,该设计方案实现了无线传感器网络与IPv6网络的无缝融合,数据传输稳定可靠,具有应用价值。     

一种基于LoRa网络的IPv6报头压缩算法

近年来,伴随以LoRa为代表的低功耗广域网(Low-Power Wide-Area network,LPWAN)无线通信技术的兴起,基于低功耗广域网的轻量级IPv6协议设计必将成为物联网重点研究课题之一。鉴于低功耗广域网严格功耗限制,低传输速率的特点,IPv6报头压缩机制是面向物联网轻量级IPv6协议设计中不可或缺的功能之一。文章针对LoRa网络通信特点,采用一种基于LoRa网络的IPv6报头压缩算法,以避免冗余数据的传输,提高数据传输效率。     

无线传感器网络上轻量化的IPv6协议栈

传感器网络集成了传感器、微机电系统和网络三大技术是当今的热门研究领域之一,在农业领域控制、城市管理、环境监测等领域有重要的实用价值,具有十分广泛的应用前景。IPv6作为下一代IP协议正在逐步替代IPv4。无线传感器网络和IPv6的结合是当前研究的热点。本文基于轻量化IPv6协议栈为目的,通过分析IPv6报文以及无线传感器网络的特点,采用理论分析合理地提出了WSN中IPv6协议栈核心功能的剪裁方案。在试验中使用压缩的IPv6地址进行通信,得出一种适应于无线传感器网络运行的IPv6协议剪裁方案。     

一个无线传感器网络中的ipv6协议栈头部压缩方案

提出了一个无线传感器网络中的IPv6协议栈的头部压缩方案,包括IPv6头部、扩展头部和UDP头部的压缩.该方案易于实现,能够较大程度的减少无线传感器网络中报文的传输时间,从而降低能量消耗,延长节点寿命.     

IPv6无线传感器网络的研究及其应用

将IPv6与无线传感器网络技术结合起来的IPv6无线传感器网络引起了越来越多国内外研究机构与组织的重视。为了实现IPv6技术与无线传感器网络技术的完美融合,需要全面设计新型的无线传感器网络体系结构。文章充分考虑IPv6以及无线传感器网络的技术特点,提出IPv6无线传感器网络体系结构,并开发出一套适用于大规模无线传感器网络应用的嵌入式IPv6微型协议栈,在此基础上,根据实际应用需求,给出IPv6无线传感器网络与Internet互联的两种不同方式,并给出一个在精准农业生产中典型应用实例。     

6lo WPAN适配层在IPV6网络应用中的性能分析与研究

随着网络技术、通信、计算机等技术的迅速发展,IPv6overIEEE802．15．4（即6LoWPAN）,已经在物联网、传感器网络中发挥越来越重要的作用,重点解决了传感器网络和IPv6互联网之间的连接控制和监测问题。根据6LoWPAN工作组的标准,在网络层和数据链路层之间加入了一个适配层,提供分片与重组、报头压缩与解压缩等功能,使得IPv6数据包能够在IEEE802．15．4网络中传输,从而实现无线传感器网络与IPv6网络之间的无缝连接。本文介绍了IEEE802．15．4标准和6LoWPAN~技术,讨论了6LoWPAN的优势,分析了其关键技术,对6LoWPAN的应用进行了探讨。     

WiMAX自适应健壮性报头压缩算法

由于WiMAX通信传输协议框架中各层协议的报头含有太多的冗余信息,导致了无线信道带宽的利用率较低。同时由于分组过长也会引起误码率的增加。为了解决WiMAX中报头开销过大问题,提高无线信道带宽利用率,结合ROHC压缩算法和WiMAX MAC协议,提出了WiMAX自适应健壮性报头压缩方案。通过分析W-LSB编码,给出了自适应健壮性报头压缩算法在WiMAX的实现过程。仿真结果表明：该算法可以将60个字节的RTP/UDP/IPv6报头压缩到1～3个字节;可以适应WiMAX通信系统链路特性经常变化的无线信道,能够在报头压缩率和抗差错鲁棒性之间获得较好的平衡性。     

6LoWPAN协议栈一致性测试系统的设计

6 LoWPAN协议栈简介 IETF于2004年11月成立了6LoWPAN（IPv6 Over Low PowerWPAN～Wireless PersonalArea Network）工作组,主要讨论如何把IPv6协议适配到IEEE802．15．4的MAC层和PHY层协议栈上,其研究重点为适配层、路由、报头压缩、分片、IPv6、网络接入和网络管理等技术。     

下一代Internet协议IPv6简介

本文主要介绍了下一代Internet协议IPv6的技术特点。重点分析了IPv6的报头格式、扩展头格式，并对IPv6地址的表示方法、划分作了简单的介绍。通过与IPv4格式的对比，加深了对IPv6格式的认识。     

基于6LoWPAN和CoAP的农业环境信息传感系统的设计与实现

针对农业生产环境中信息监测点分散和学校现有无线传感网络(WSN)的不足,采用移植性强支持6LoWPAN协议栈的Contiki嵌入式操作系统在STM32平台上进行农业环境信息监测传感器节点设计;在DDWrt上实现了支持6LoWPAN协议栈的IPv4/IPv6双栈边缘路由器,将监测到的农业环境信息转发到IPv4/IPv6网络,最终实现了基于6LoWPAN的农业信息传感系统。在校园网环境下测试了农业环境信息传感节点与测试机网络的连通性,测试结果表明,基于6LoWPAN协议的无线网关与农业环境信息监测传感节点通过6LoWPAN协议可以正常通信,用户可通过CoAP协议访问6LoWPAN无线传感器网络。     

Hierarchical and low‐power IPv6 address configuration for wireless sensor networks

The paper proposes a hierarchical and low‐power IPv6‐address configuration scheme for wireless sensor networks based on the cluster‐tree architecture. In the scheme, a wireless sensor network is divided into multiple clusters and the generation algorithm of a cluster is proposed. A cluster‐tree architecture for wireless sensor networks is presented and a layered IPv6 address format for a cluster head and a cluster member is created. The stateless address configuration strategy and the stateful address configuration strategy are effectively combined to develop the IPv6 address configuration scheme. In the scheme, the duplicate address detection of the IPv6 address assigned for a cluster member is performed in the cluster where the cluster member locates, and the IPv6 address configuration for the cluster members in the different clusters can be carried out at the same time. The paper also addresses the mobility of sensor nodes and their failure. From the theoretical and simulative perspectives, the paper analyzes the performance parameters, including duplicate address detection cost, address configuration cost and address configuration delay time, of the proposed scheme, Strong DAD and MANETConf. Analytical and simulative results show that the performance of the proposed scheme is better. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于6LoWPAN的物联网寻址策略研究

在6LoWPAN (IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上,该文提出应用于物联网的寻址策略,实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略,首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输,该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性;其次,每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀,并与接口标识符相结合,形成Sink节点的全球地址,实现底层网络与互联网的数据交换。同时,通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位,提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC (IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址,则采用简单灵活的IIPHC1方案,如果地址类型为全球地址,则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明,基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。     

3GPP网络中的IPv6地址分配

本文首先介绍了IPv6在3GPP(3rd generation partnership project)网络中的应用,然后对3GPP和IETF提出的3GPP网络中的IPv6地址分配方案进行了比较,最后提出了一种新的3GPP网络中的IPv6地址分配方案.     

IPv4/IPv6协议过渡机制的实验研究

从IPv4向IPv6的过渡是网络发展的一大趋势，但存在很多技术问题亟待解决。为了使这一过渡尽可能地平滑，人们提出了很多解决方法。本文研究了几种主流的过渡机制，并就一个基于隧道代理的过渡方案给出其具体实现方法，并进行了实验。实验证明，该方案有效地实现了对现有IPv4网络向IPv6的升级，并保证了IPv6网络与IPv4网络的互联互通。     

4over6:基于非显式隧道的IPv4 跨越IPv6互联机制

IPv6骨干网正在逐步建成并走向实用,纯IPv6的骨干网(如中国下一代互联网:CNGI)已经出现,而已有的大量互联网应用和服务仍存在于IPv4网络中,因此出现了大规模复杂IPv4网络通过IPv6骨干网互联的需求,然而目前没有满足这种需求的过渡机制.本文提出了一种基于IPv6的IPv4网络互联过渡机制框架,对4over6过渡机制框架进行了阐述和分析,并通过原型系统实现,对4over6机制框架进行了原理和功能验证测试.为减小路由开销,提出了ISP独立部署方案,增强了4over6机制框架的可实施性.4over6过渡机制框架具备对网络和端系统透明性、轻型和可自适应动态选路特性,网络管理维护负担小,可适应于大规模、复杂的网络互联等优点.     

A hierarchical scheme on achieving all-IP communication between WSN and IPv6 networks

The paper proposes a hierarchical scheme on implementing all-IP communication between wireless sensor networks and IPv6 networks. The paper proposes the cluster-tree architecture for all-IP wireless sensor networks which is consistent with the IPv6 Internet architecture. Based on the cluster-tree architecture, the paper proposes the hierarchical IPv6 address configuration algorithm where the IPv6 configuration for cluster members in different clusters can be performed simultaneously, so the IPv6 configuration delay is shortened. Based on the proposed cluster-tree architecture and the IPv6 address configuration algorithm, the paper proposes the hierarchical routing scheme in the link layer where the intermediate nodes only need to deal with the frame header in the link layer without processing the headers in the above layers, so the routing delay is shortened and the power consumption is reduced. From both theoretical perspective and simulative perspectives, the paper analyze the performance parameters of the proposed scheme. And the data results show that the performance of the proposed scheme is better.     

集成AAA的HMIPv6认证与注册方案

在下一代互联网中,需要使用AAA保证网络安全和网络资源合理使用,但是AAA与移动IPv6的结合,对切换性能及网络安全带来影响,而切换与安全是移动环境的关键问题。论文提出了新的解决方案,将HMIPv6与AAA结合,实现认证与注册过程的统一及本地认证,提高切换性能,并在注册与认证的过程中对消息进行加密,保证传输的安全。分析表明,本方案实现了AAA机制与移动管理机制安全高效的融合。     

An IPv6 address configuration scheme for wireless sensor networks based on location information

The paper proposes an IPv6 address configuration scheme for wireless sensor networks based on sensor nodes’ location information. The scheme divides WSN into multiple clusters based on sensor nodes’ location information and proposes the IPv6 address structure for sensor nodes based on their location information. In the scheme, a cluster head combines the stateless configuration strategy and the stateful configuration strategy to assign the IPv6 addresses for the cluster members in the same cluster. In the stateless configuration strategy, a cluster head employs the hash division method to configure the IPv6 addresses for the cluster members and utilizes the linear probing method to solve the address collision, and the DAD for the IPv6 addresses assigned for the cluster members is only performed within the cluster where the cluster members locate. In addition, the IPv6 address configuration for the cluster members in the different clusters can be performed simultaneously, so the IPv6 address configuration delay time is shortened and the IPv6 address configuration cost is reduced. The paper analyzes the performance parameters of the proposed scheme, Strong DAD and MANETConf, including DAD cost, address configuration cost and address configuration delay time, and the analytical results show that the performance of the proposed scheme is better than Strong DAD and MANETConf.     

移动IPv6切换时延优化新方法

移动IPv6中,移动节点(MN)在不同子网间移动时,既不中断与通信对端(CN)的通信,也不用改变其本身的IP地址.但是当MN与其家乡代理(HA)之间相距较远时,移动IPv6切换时延较大,对于实时性要求较高的业务无法适用.本文分析比较了目前移动IPv6常用的切换时延优化方法,提出了一种自适应快速层次移动IPv6切换时延优化方法,减小了移动IPv6切换时延,提高了网络的性能.