[發明專利]樹形泛在網絡中面向路由的地址分配方法

在審

• 申請號: 201310178646.4
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103338274A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 黃劉生;楊晨凱;徐宏力;周有松
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學蘇州研究院
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12;H04L12/44;H04L12/701
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明屬于泛在網絡通信技術領域，具體涉及一種基于IEEE802.15.4標準的泛在網中面向路由的地址分配方法。

背景技術

BOOTP（Bootstrap?Protocol）是一個基于IP/UDP協議的集中式地址分配協議，參見Croft,Bill,and?John?Gilmore.RFC951:BOOTSTRAP?PROTOCOL(BOOTP).Network?Working?Group,Stanford?University,Sun?Microsystems(1985)。BOOTP協議可以讓客戶端從一個中心服務器上獲得動態分配的IP地址，并不需要每個用戶去設置靜態IP地址。BOOTP協議在IP/UDP網絡中得到廣泛應用，但是該機制應用于泛在網或物聯網時將面臨許多挑戰。

這些挑戰主要表現在：一，BOOTP協議不能適應泛在網絡拓撲的動態性。在BOOTP協議的應用場景中，一般不會出現如泛在網中設備頻繁地加入或離開網絡的情況。二，BOOTP協議是一種集中式的地址分配方案，而在泛在網中，大部分設備為非智能節點，計算能力和資源有限，不適合這種集中式的處理方法，需采用分布式的方法完成。

ZigBee是一種廣泛使用的基于傳感器網絡的協議，參見Alliance,ZigBee.ZigBee?specification.ZigBee?Document053474r13(2006):344-346，其地址分配策略和地址格式只是嘗試給網絡中的每個節點分配一個唯一標識。由于地址僅是簡單的整數值，無法從中獲取足夠的信息來輔助自頂向下的報文路由。

本發明因此而來，為了解決現有協議中不能解決的樹形泛在網絡中面向路由的地址分配問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種樹形泛在網絡中面向路由的地址分配方法，解決了現有技術中樹形泛在網絡中地址分配策略和地址格式不能滿足拓撲變化相對頻繁的要求等問題。

為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是：

一種樹形泛在網絡中面向路由的地址分配方法，所述樹形泛在網絡包括葉子節點、中間節點和一個與網關設備相連的根節點，其中非根節點有且僅有一個父節點，葉子節點無子節點，其特征在于所述方法包括首先根節點啟動時自行分配地址或由網關設備分配地址；當根節點啟動后，開始進行整個網絡的地址分配；非根節點嘗試向網絡中的父節點請求加入樹形泛在網絡，由網絡中的父節點按照分層地址編碼格式為其分配地址；其中所有節點的地址編碼格式按照分層地址編碼格式，且所述網內地址編碼格式中每層地址長度為1個字節。

優選的，所述方法還包括節點進行報文上行傳輸時，節點將自己的父節點地址作為下一跳地址，形成新的報文，然后將該新的報文繼續向其父節點傳達；如此循環，直至到達樹形網絡的最頂層。

優選的，所述方法還包括節點進行報文下行傳輸時，節點在收到來自父節點的報文后，首先檢查報文中下一跳地址是否與自身的地址匹配；若不匹配，則丟棄該報文；若匹配，再判斷目的地址是否與自身的地址匹配；若其匹配，則表明報文的目的節點即為本節點，報文傳輸完畢；若不匹配，則從目的地址中剝離出下一跳節點的地址，向下一跳節點傳輸剝離更新后的報文，繼續循環。

優選的，所述方法還包括在樹形泛在網絡間進行通信時，通過采用無狀態的地址轉換方法構建節點網內地址與全網地址之間的地址映射。

優選的，所述方法還包括在樹形泛在網絡中，當有某個非葉子節點失效時，其子節點偵測后重新尋找父節點，再次加入網絡，自動修復網絡的路由，并向上通告這一信息。

優選的，所述方法中當非根新節點啟動后，非根新節點嘗試向網絡中的網絡中的各節點發出加入網絡的請求（Request），網絡中的節點在收到該請求后，都響應該請求，并從自己的地址池中為該節點分配一個地址；新節點根據策略來選擇分配的地址，并向選擇的父節點反饋一條地址確認消息；父節點在收到地址確認消息后，將這一消息從地址池中刪去，并向網關設備通知完成新非根節點的地址分配。

優選的，所述方法中新非根節點選擇分配的地址的方法選自選擇最先收到的地址或者選擇最短的地址作為自己的地址。