[发明专利]一种无线传感器网络IPv6地址自动配置的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地址自动配置的实现方法，尤其涉及的是一种无线传感器网络 IPv6地址自动配置的实现方法。

背景技术

随着下一代网络(IPv6网络)的不断成熟和发展，无线传感器网络与下一代网络 实现全IP通信互联已成为未来发展的必然趋势，实现WSN与下一代互联网全IP通信 需要解决的关键技术之一就是传感器网络的IPv6地址自动配置问题。

IPv6地址自动配置是IPv6的一个重要技术特色，它可以在无人干预的情况下为每 个接口配置具有唯一性的IPv6地址，这一特性与WSN自组织、自配置的设计目标十分 一致。但与此同时，在资源有限的WSN中实施现有的IPv6地址自动配置方式还存在一 些问题，例如现有的有状态地址配置方案采用服务器/客户端的通信方式分配IPv6地 址，即节点向DHCP服务器提出申请地址的请求，然后由DHCP服务器统一为网络内的 节点分配IPv6地址，显而易见，这种地址配置方案带来大量的控制包开销，同时也消 耗了大量的存储资源；在现有的基于邻居发现协议的无状态地址配置方案中，每个被 分配的IPv6地址都需要在整个WSN中进行重复地址检测以确保它的唯一性，同样导致 了大量的控制包开销，消耗了大量的网络资源。

因此针对资源有限的WSN需要建立一种低开销的IPv6地址自动配置方案。

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，提供一种无线传 感器网络IPv6地址自动配置的实现方法。

技术方案：本发明公开了一种无线传感器网络IPv6地址自动配置的实现方法，所 述无线传感器网络设置四类节点：孤立传感器节点、IPv6接入节点、簇首节点及簇内 节点；孤立传感器节点、簇首节点及簇内节点的状态可以互相转换；所述簇首节点与 簇内节点根据最大连通度算法生成；所述孤立传感器节点为没有被标记为IPv6接入节 点/簇首节点/簇内节点的传感器节点；所述IPv6接入节点与簇首节点的拓扑结构为树 状结构，IPv6接入节点为树状结构的根节点，簇首节点为树状结构的中间节点及叶子 节点，IPv6接入节点与簇首节点为固定节点，且能够为其他节点分配IPv6地址；所述 簇内节点用于无线传感器网络中的数据采集与数据处理，为固定节点，不能为其他节 点分配IPv6地址；IPv6接入节点用于连接无线传感器网络与IPv6网络；所述无线传 感器网络被n个IPv6接入节点划分为n个树状结构，每个树状结构中有且只有一个IPv6 接入节点，且所述IPv6接入节点为树状结构的根节点，每个IPv6接入节点具有一个 ID，该ID唯一地标识IPv6接入节点以及以此IPv6接入节点为根节点的树状结构；所 述无线传感器网络由多个簇组成，每个簇包括一个簇首节点和多个簇内节点，簇内节 点在簇首节点的一跳范围内，拓扑结构为星形；

所述IPv6接入节点、簇首节点及簇内节点的IPv6地址由四个部分组成，第一部分是 全局路由前缀，一个传感器网络中所有传感器节点的IPv6地址的全局路由前缀都相同； 第二部分为树ID，树ID唯一地标识一个以IPv6接入节点为根节点的树状结构，一个树 状结构中所有簇首节点和簇内节点IPv6地址的树ID都相同；第三部分为簇ID，簇ID唯 一地标识一个簇，一个簇中的所有簇内节点的簇ID都相同；第四部分为簇内ID，簇内 ID唯一地标识一个簇内节点；所述IPv6接入节点IPv6地址的簇ID及簇内ID为0，所述簇 首节点IPv6地址的簇内ID为0；

所述IPv6接入节点/簇首节点采用记录地址分配状态的有状态地址配置方案为其他 簇首节点分配IPv6地址，所述簇首节点采用记录地址分配状态的有状态地址配置方案 及随机分配的无状态地址配置方案为所在簇的簇内节点分配IPv6地址；

所述簇首节点采用随机分配的无状态地址配置方案为所在簇的簇内节点分配IPv6 地址时，对于所分配的IPv6地址的重复地址检测只在本簇内进行。