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专利号: 2018114761881
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于RPL路由协议的IPv6无线传感网节点移动管理方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

S1:在有移动节点的IPv6无线传感网中,移动节点向其父节点发送报文时,父节点收到报文后将RSSI放在ACK帧载荷中回复给移动节点,此时移动节点将获得双向通信链路的RSSI;若移动节点一段时间内没有与父节点进行报文交互,则移动节点会主动发送信标请求帧获取RSSI;

S2:移动节点获得双向通信链路的RSSI后,通过算法处理获得平均接收信号强度指示(Average Received Signal Strength Indication,ARSSI),将ARSSI与设定的阈值比较,若ARSSI小于阈值,则判定节点正在移动,且正在远离父节点,但此时移动节点不会立刻断开当前链路;否则跳至步骤S1;

S3:移动节点检测到自己正在远离父节点后,开始广播带有移动标识的DIS报文,在周围寻找新的父节点;

S4:移动节点周围的节点收到有移动标识的有向非循环图信息请求(Directed Acyclic Graph Information Solicitation,DIS)报文后,获得各自的RSSI,每个节点根据RSSI的值以及节点延时回退算法回退一段时间再向移动节点回复有向非循环图信息对象(Directed Acyclic Graph Information Object,DIO)报文,拥有最大RSSI的节点将最先回复,最先回复的节点为最优的新父节点,如果其他节点监听到了有回复给移动节点的DIO报文,则取消自己的回退过程,并且不再向移动节点回复DIO报文;此过程中,所有节点只回复一个DIO报文,且不复位Trickle定时器;

S5:移动节点找到新的父节点后,发送断开目的地通告对象(Destination Advertisement Object,DAO)报文给原父节点,请求断开原有链路并清除旧路由表;同时发送连接DAO报文给新的父节点,请求连接新的父节点并更新路由表;

S6:移动节点断开原有链路后,若断开过程中没有发送给移动节点的数据,则本次移动管理过程结束;否则原父节点将为发送给移动节点的数据寻找缓存节点,若原父节点收到了断开DAO报文,则发送给移动节点的数据将缓存到新的父节点处;若原父节点由于其他原因没有收到断开DAO报文,则数据缓存到网络根节点处;

S7:原父节点确认缓存节点后,将缓存节点的IPv6地址放在缓存数据的6LoWPAN报文的缓存头部中,然后将数据转发到缓存节点处进行缓存;

S8:移动节点连接到新父节点并且更新网络路由表后,缓存节点将缓存的数据发送给移动节点,至此,本次移动管理过程结束。

2.根据权利要求1所述的基于RPL路由协议的IPv6无线传感网节点移动管理方法,其特征在于,步骤S1中,所述将RSSI放在ACK帧载荷中后形成的改进型ACK帧格式包括:帧控制位、序列号、RSSI和帧校验序列(Frame Check Sequence,FCS)。

3.根据权利要求1所述的基于RPL路由协议的IPv6无线传感网节点移动管理方法,其特征在于,步骤S3中,所述有移动标识的DIS报文Option格式包括:类型说明域、长度和目的地址。

4.根据权利要求1所述的基于RPL路由协议的IPv6无线传感网节点移动管理方法,其特征在于,步骤S4中,所述节点延时回退算法具体为:节点接收到有移动标识的DIS报文后,根据RSSI计算各自的延时时间,RSSI越大,延时时间越小,计算公式如下:其中,tn为节点n的延时时间,RSSIn为节点n的RSSI,RSSImax为两个节点间最大的RSSI,th为设定的最大延时时间,单位微秒。

5.根据权利要求1所述的基于RPL路由协议的IPv6无线传感网节点移动管理方法,其特征在于,步骤S5中,所述断开DAO报文的Option格式包括:类型说明域、长度、断开请求标识和新父节点IPv6地址。

6.根据权利要求1所述的基于RPL路由协议的IPv6无线传感网节点移动管理方法,其特征在于,步骤S5中,所述连接DAO报文的Option格式包括:类型说明域、长度、连接请求标识和原父节点IPv6地址。

7.根据权利要求1所述的基于RPL路由协议的IPv6无线传感网节点移动管理方法,其特征在于,步骤S7中,将缓存节点的IPv6地址放在缓存数据的6LoWPAN报文的缓存头部中形成新的6LoWPAN缓存头部格式包括:头部类型、标志位、源地址长短地址标识位、目的地址长短地址标识位、数据包源IPv6地址和数据包目的IPv6地址。