[发明专利]基于LoRaWAN与IPv6协议的无线传感网络通信方法

权利要求书

1.一种基于LoRaWAN与IPv6协议的无线传感网络通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

11）无线传感采集终端IPv6地址的生成：根据LoRa的设备地址生成无线传感器的IPv6地址；

12）对无线传感采集终端的数据进行打包：IPv6与LoRaWAN协议将需要传输的数据进行数据打包；

13）IPv6数据包分片：IPv6与LoRaWAN协议对携带传感数据的IPv6包进行去冗余分片处理；

14）IPv6数据报头的压缩：将IPv6与LoRaWAN协议栈上的IPv6报头进行动态上下文压缩，形成IPv6数据包；所述IPv6数据报头的压缩包括以下步骤：

141）IPv6与LoRaWAN网关将传感数据的IPv6报头与压缩模型进行匹配，若匹配到压缩模型则进行对应的压缩，并使用对应的压缩规则编号；

142）对未匹配到压缩模型的IPv6报头则对该IPv6报头进行解析，记录报头各字段，根据字段生成基础表base；

143）对产生相同基础表base的报文进行重复次数计数；

144）监测base重复次数达到最大重复数后，对base进行压缩，生成压缩规则表rule_1，同时删除基础表base并公布压缩规则表rule_1；

15）无线传感数据的发送：发送端无线传感终端通过IPv6与LoRaWAN协议发送IPv6数据包；

16）无线传感网关的数据接收：无线传感网关通过IPv6与LoRaWAN协议接收IPv6数据包；

17）接收端无线传感器的分片数据去冗余重组与解压处理：IPv6与LoRaWAN协议对无线传感网络的IPv6数据包进行解压与去冗余重组处理。

2.根据权利要求1所述的基于LoRaWAN与IPv6协议的无线传感网络通信方法，其特征在于，所述无线传感采集终端IPv6地址的生成包括以下步骤：

21）采用无状态自动获取方法通过ICMPv6前缀通告获取IPv6网络前缀；通过无状态自动获取方法，读取ICMPv6报文中的IPv6地址前缀通告，作为无线传感器节点的IPv6地址前缀；

22）根据LoRa终端32位的DevAddr生成一个48位的伪MAC地址：DevAddr是一个全球唯一ID，标识唯一的终端设备，是由一个7位的NwkId和25位的NwkAddr构成的，在32位DevAddr地址的NwkId和NwkAddr中间插入一个16位的0xFFFE构成LoRa终端的伪MAC地址；

23）由IEEE EUI-64规则将48位的伪MAC地址转换为64位的接口标识符：根据IPv6无状态地址获取机制，先将伪MAC 地址映射到 EUI-64 地址，然后对U/L位求反，构成最终的IPv6接口标识符；

24）结合前缀通告获取到的网络前缀在IPv6与LoRaWAN协议中最终构成完整的IPv6地址。

3.根据权利要求1所述的基于LoRaWAN与IPv6协议的无线传感网络通信方法，其特征在于，所述接收端无线传感器的分片数据去冗余重组与解压处理包括以下步骤：

31）接收端无线传感器对经过动态上下文压缩后的IPv6数据包进行解压；

32）对解压后的分片数据进行重组：

IPv6与LoRaWAN网络中监测到分片标志位后，通过分片偏移对分片数据进行重组，分片偏移字段占13位长，以8字节为单位对分片包进行测量，并指定相对于原始未分段的IP数据包的开始片段偏移量，在检测到分片MF标志位值为0时，完成分片数据的重组；

33）对分片数据进行去冗余处理：

在分片标志位中设置EF标志位，使用EF标志位来标识IPv6数据包中的扩展头部分片，对EF标识的分片进行超时释放处理，进行去除冗余的重叠分片。