基于6LoWPAN的边缘路由器设计研究

提出了一种智能6LoWPAN传感网络边缘路由器设计实现方法。该方法基于嵌入式操作系统Linux系统平台和单CPU的方案实现,通过在系统Linux上移植6LoWPAN协议簇,使射频接口LAN承载6LoWPAN网络,本地6LoWPAN传感网络通过边缘路由器接入互联网。6LoWPAN传感网络边缘路由器采用多协议融合的方式实现IPv4/IPv6双栈协议、NAT64协议、6to4隧道协议的统一,实现6LoWPAN网络节点通过6LoWPAN边缘路由器与互联网在不同网络环境下的自适应接入。     

基于6LoWPAN的无线传感网络网关设计与实现

无线传感器网络(WSN)是基于IEEE802.15.4标准的一个无线多跳网络协议标准,它本身并不支持IPv6协议。为了整合WSN和IPv6网络来实现异构WSN之间的互联,6LoWPAN定义了如何在IEEE802.15.4网络上传输IPv6报文,但这并不支持WSN节点和IP网络设备的端到端互连。本设计的网关可以实现WSN网络和IPv6主机之间通过IPv6协议进行实时交互操作。通过实验证明本网关可以实现不同WSN网络节点和IPv6主机之间的通信,允许IPv6主机读取WSN节点数据并触发相应的动作。     

6LoWPAN接入Internet中uNAT64机制的研究与实现

无线传感器网络与Internet的融合已成为当前的研究热点,然而基于6LoWPAN标准的无线传感器网络与Internet （IPv4）因网络层协议异构导致无法直接端到端通信。针对这一难题,提出了6LoWPAN传感网与Internet互通架构,并基于此设计了uNAT64协议转换机制,对6LoWPAN IPv6报文与Internet IPv4报文进行相互转换,旨在实现6LoWPAN与Internet的有效互通。测试结果表明,uNAT64机制实现了两种网络间的全IP通信,且具有良好的实时性和较高的吞吐量,有力地促进了Internet向物理世界延伸。     

IPv6与ZigBee互联网关的设计与实现

针对ZigBee无线传感网络和IPv6网络不能直接互联的问题,提出一种基于Contiki操作系统和cc2530硬件平台的嵌入式互联网关设计方案。将网关架构部署在ZigBee组网中的Sink节点上,利用6LoWPAN技术实现ZigBee网络和IPv6网络的互联互通。改进6LoWPAN适配层的报文压缩方法,实现接口层ZigBee协议与网络层IPv6协议的数据交换。仿真结果表明,在传输负载较大的情况下,该网关具有低延时和低功耗的特点,验证了该网关的有效性。     

基于OpenWrt的6LoWPAN边界路由器的实现

OpenWrt作为一个高度模块化、自动化的嵌入式Linux系统,拥有强大的网络组建和扩展性。基于该系统,提出了一种6LoWPAN边界路由器的设计方案。通过在边界路由器上分别搭建两种协议栈,实现对于IPv6和6LoWPAN网络的接入;之后在协议栈之间建立SLIP通道,实现两种异构网络之间的通信。借助OpenWrt系统强大的路由功能和包管理机制,该边界路由器可以直接接入IPv6网络,并具备极强的拓展性。     

基于6LoWPAN的嵌入式多网关系统设计与实现

6LoWPAN是一种在IEEE802.15.4标准基础上IP化实现无线传感器网络的技术。在现有单目的导向的有向无环图（DODAG）环路由协议标准下,存在围绕单边界路由器的网络拥塞和能耗问题。设计了一种嵌入式6LoWPAN多网关协议和系统,嵌入式网关节点具备双模通信功能,可实现无线传感网（WSN）和固定IPv6网络的物理连接,双模网关通过固网建立与6LoWPAN根边界路由器之间的IP隧道来实现上下行路由。通过对现有6LoWPAN协议标准的补充和优化,使双模节点具有网内和网际路由能力,从而实现多网关架构和多径路由功能。优化的多点互通拓扑位置和流量分担算法实现上下行链路的有效负载平衡,也减小了节点多跳路由能耗。通过对多网关平台进行实验测试,并与单网关系统对比测试,结果表明该方案不仅实现了6LoWPAN在以太网的多点接入,降低了网络内数据传输时延和丢包率,并且提升了网络整体吞吐量。     

轻量级IPv6邻居发现协议及在网关中的实现

轻量级IPv6邻居发现协议是6LoWPAN （ IPv6 over Low power Wireless Personal Area Network,轻量级IPv6协议）的重要补充,旨在解决6LoWPAN无线传感网络初始化和网络维护过程中普遍存在的节点高消耗问题。文中归纳并总结了邻居发现轻量化的必要举措,在此基础上,提出了一套轻量级IPv6邻居发现协议在基于Linux操作系统的边界网关中的实现方案。通过在内核中邻居发现模块添加新特性,边界网关将负责处理大量原本需要传感节点分担的组网任务和网络维护任务,大大降低了域内节点开销。通过对原型系统的功能测试,方案完全符合协议标准,简单高效,并做到了与标准IPv6邻居发现协议的兼容。     

6LoWPAN网络组播通信方案的研究与设计

随着无线传感器网络(WSN)对新应用的需求不断增加,基于IEEE 802.15.4实现IPv6通信的低速无线个人局域网标准6LoWPAN是将WSN接入Internet实现全IP通信的理想解决方案.在此提出了一种基于6LoWPAN网络的组播通信方案,通过自组建M AC地址的方式,对现有的6LoWPAN网络增加了对组播通信的支持,设计完成了6LoWPAN网络组播通信方案,降低了组播通信下组内节点接收网关数据的时延,以及组外节点对无关数据的处理消耗.结果分析表明,该组播通信方案下的节点通信时延是单播通信下节点通信时延的15.13％,组外节点数据处理效率比广播通信下的组外节点提高了39.02％.该通信方案能够获得预期功能和性能,6LoWPAN节点能够动态加入和退出组播组,接收组播组内信息.     

6LoWPAN多网关设计与实现

6LoWPAN是基于IEEE802.15.4标准的低功耗有损无线传感器网络承载IPv6协议的适配层技术。在6LoWPAN网络中,传感节点通过网关与Internet进行数据交互,导致靠近网关的节点与其他节点相比,能耗和负载严重不均衡。当前的6LoWPAN传感器网络协议不支持多网关路由功能。提出了一种基于rank值最小的多网关选择算法,在不增加额外信令的条件下,对现有6LoWPAN协议增加了多网关的支持,设计完成了6LoWPAN多网关系统方案,并在实际平台下实现。结果分析表明,该设计方案能够获得预期功能和性能,实现6LoWPAN节点能够自由选择网关,与Internet无缝互联互接。     

认知无线多跳网络与以太网互联网关

为实现L2认知无线网络与以太网的互联,提出一种网络互联架构。为实现L2认知无线多跳网络中无线节点的快速寻址,设计一种编址方法,其利用IP地址和组网地址表征该网络中的无线节点;在网关中设计一种地址映射方案,通过设置地址映射表解决传统无线多跳网络中因广播造成的严重网络冗余和开销问题;为验证网关系统的通信能力、对传感数据的采集和处理能力,构建“智慧园区微环境数据采集”平台对该系统的有效性进行了验证。     

基于F-HMIPv6的MAP自适应选择算法

移动IPv6提供了移动节点在不同子网中漫游通信的能力,同时为了缩短切换延迟和减少丢包率,层次化移动IPv6模型、快速切换机制及F-HMIPv6相继被提出.在层次化移动IPv6模型和F-HMIPv6中引入了MAP来缩短绑定更新延迟,但目前还没有较完善的MAP选择算法被提出.提出了一种自适应的MAP选择算法,该算法能根据移动节点的移动特点来选择合适的MAP.     

快速层次移动IPv6协议的比较性能评价

本文用ns-2网络模拟器给出了一种F-HMIPv6协议与MIPv6、HMIPv6、FMIPv6、FHMIPv6（HMIPv6与FMIPv6的简单结合）的比较性能分析。通过仿真实验检测了MN从一个子网移动到另一子网发生切换时的延时与丢包性能。从实验结果可知，它们的延时和丢包性能从优到劣的顺序依次为：F-HMIPv6、FHMIPv6、FMIPv6、HMIPv6和MIPv6。     

移动IPv6快速切换研究综述

基本移动IPv6协议切换过程造成的延迟无法保证实时通信业务的服务质量，人们在基本移动IPv6协议的基础上提出了各种改进的切换方案．本文介绍了目前移动IPv6快速切换方案的研究进展情况，综述了当前主要的切换方案，并对各切换方案做了深入分析和比较，最后总结并指出今后的研究方向．     

嵌入式IPv6 协议栈的设计与实现

提出了一种基于平台无关性的嵌入式IPv6协议栈,设计了相应的缓冲区管理机制,简化了IPv6模块中ICMPv6,邻居发现协议以及TCP模块,并对协议栈接口层和传输层作了相应的功能扩展。在ARM开发平台上对协议栈进行了测试,运行良好。     

IPv6中IS-ISv6协议的一致性测试系统设计与实现

根据协议一致性测试的特点和要求,针对IS-IS协议的特点,介绍了一种IS-ISv6协议一致性测试系统的设计方法.该方法使用带有控制通道的多个虚拟测试器环境,用Tcl语言作为测试例的描述语言,具有很好的测试能力和灵活性.本文在介绍IS-ISv6的基础上,设计并实现了IS-ISv6的协议一致性测试系统,并对一基于FreeBSD平台的IS-ISv6一致性测试实现的结果进行了分析.     

基于6LoWPAN的无线农田信息监测系统

设计了一种新型的农田信息监测系统,采用ARM7内核的MCU进行控制,并基于IPV6协议,利用6LoWPAN技术和GPRS技术相结合的方式,建立了可自组网的无线传感器网络,实现对指定区域农田信息的实时监测.系统使用了多只土壤水分传感器、红外温度传感器、光量子传感器、光量子传感器对植物生长的环境和状况进行全方位实时观测.各...     

基于MIPv6的有状态地址配置的设计与实现

MIPv6中转交地址的配置直接影响移动IP的切换性能,通常采用无状态地址自动配置,在实际应用中难以有效管理且安全性较差.针对这一问题,本文在RFC3775协议设计的基础上,分析比较了集中式和分布式有状态地址配置(DHCPv6)部署方法优缺点,设计并实现了移动lP有状态地址配置转交地址方案,并给出了实验结果.结果表明有状态地址配置方案能够有效实现对移动节点管理,满足实际应用的需要.     

基于双协议栈的IPv6网络性能测试系统的实现

IPv6网络性能测试是IPv6测试中的一个重要部分。针对目前IPv6网络性能测试软件的缺乏,在研究IPv6网络性能测试的性能指标、测试方法及测试结构的基础上,设计实现了一个W indows平台下IPv6网络性能测试系统IPv6PTS,并使用该系统实测了一个IPv6实验网的性能指标。实验表明,该系统具有较好的可扩展性和实用性。     

基于IPv6网络拓扑发现方法技术的探讨

随着网络应用的蓬勃发展,如何有效地获取IPv6网络的拓扑结构成为网络管理的一项重要内容。本文首先分析了IPv6相对于IPv4协议产生的变化和IPv6相关概念,提出了IPv6网络拓扑自动发现需要解决的关键问题,并给出相应的设计方案和实现方法。     

DHCPv6中的中继代理在IPv6路由器中的实现

随着IPv6下的动态主机配置协议DHCPv6的制定,各大设备和服务供应商已经开始支持DHCPv6的功能。本文对DHCPv6的特性、原理及工作过程做了介绍;设计实现了DHCPv6Relay功能,并详细介绍了中继代理对报文的处理过程。DHCPv6Relay已经在某公司的高端路由器SR88系列上投入了商用。