[发明专利]一种基于RPL路由协议的IPv6无线传感网多路径传输方法

摘要

本发明涉及一种基于RPL路由协议的IPv6无线传感网多路径传输方法，属于无线传感器网络技术领域。本方法在基于IPv6技术的6LoWPAN无线传感网中，利用RPL协议根据源节点到汇聚节点的跳数值和节点剩余能量构建路由时生成的父节点集合，根据报文的可靠性要求以及父节点的Rank值将报文复制多份后分发到多个RPL父节点上转发。为了使6LoWPAN网络支持多路径报文传输，本方法在适配层设计一个新的6LoWPAN头部——多路径头部，用于将报文复制到多条路径传输以及报文最后的消除。本发明通过增加报文传输时的冗余路径，可提高网络中报文传输的可靠性，并在选择传输路径时考虑了节点剩余能量和到汇聚节点的跳数，可有效延长网络生存期。

主权项

1.一种基于RPL路由协议的IPv6无线传感网多路径传输方法，其特征在于：在该方法中，源节点发送报文时，先确定传输报文所需的路径条数，然后通过Rank值之间的大小关系为每个父节点分配该Rank值对应的路径条数，Rank值由RPL根据节点剩余能量值和到汇聚节点的跳数值计算得到，并在适配层将路径条数封装在报文的多路径头部中，发送到该Rank对应的父节点，每个中间路由节点依据上述方法进行报文转发，直至发送到汇聚节点为止；该方法具体包括以下步骤：/nS1：适配层多路径传输实体收到协议栈上层传来的报文后，根据报文的可靠性要求，确定传输该报文所需的总路径条数P；当P小于等于1时，表明该报文不需使用多路径传输，则将该报文直接转发出去；/nS2：当传输该报文所需的总路径条数P大于1时，利用多路径报文分配方法为RPL父节点集合中每个父节点分配需要转发该报文的份数C；/nS3：多路径传输实体对于转发份数C大于等于1的父节点，复制报文并在其适配层头部中添加多路径头部后，然后将报文发向该父节点；所述多路径头部包含头类型说明域、多路径包序列号域(SequenceNumber)和路径条数域(PathCount)；其中，所有复制报文中多路径头部的多路径包序列号域必须保持一致，并在发送下一个新的报文时累加，路径条数域填充对应的转发份数C；对转发份数C小于1的父节点，不发送复制的报文；/nS4：中间路由节点收到包含多路径头部的报文后，判断多路径头部中路径条数域的值PathCount是否等于1，若PathCount等于1则保持多路径头部各域的值不变直接转发该报文；若PathCount大于1则该报文需要在此节点继续复制PathCount份并分发到多条路径上，重复步骤S2和S3，在步骤S2中P等于PathCount，在步骤S3中，不重新添加新的多路径头部并保持多路径包序列号域不变，改变路径条数域填充对应的转发份数C即可；/nS5：当目的节点收到包含多路径头部的报文后，通过多路径头部中的多路径包序列号域和源地址判断之前是否收到过该报文，若没有则传递给上层协议，若有则丢弃该报文；/n在步骤S2中，所述多路径报文分配方法为：若发送节点所要求的路径数P大于RPL父节点集合中父节点总数，则根据每个父节点的Rank值之间的大小关系为每个父节点分配多条路径，采用如下公式：/n