基于IPv6的WIA-PA网络优化AODV路由算法

发布时间：2020-01-27 18:25

【摘要】：将IPv6应用到WIA-PA网络中存在地址转换困难、路由发现开销大等问题。结合工业无线WIA-PA网络的双层通信架构及IPv6地址分配方式,提出一种应用于WIA-PA网络的分段式无状态地址编址策略,将WIA-PA网络地址转换为IPV6地址;最后利用环形层次路由搜索策略对AODV路由进行优化,提高路由发现效率,并降低数据报文间的冲突几率。实验结果表明,该编址方法能够在WIA-PA网络快速实现IPv6地址转换,改进后路由算法能有效提高数据传输过程中的报文投递率并降低端到端时延。
【图文】：

WIA-PA网络2．1WIA-PA网络体系架构WIA-PA是基于IEEEStd802．15．4-2006标准的用于工业过程测量、监视与控制的工业无线网络标准。WIA-PA标准的推出，同时也标志着我国具有自主知识产权以及符合我国国情的工业无线通信标准的诞生［6］。图1为WIA-PA网络拓扑结构，其采用星型和网状相结合的拓扑结构，第1层是基于Mesh拓扑结构的骨干网络，主要由网关和路由设备组成;第2层是由路由设备和终端设备或手持设备构成的星型结构，包括了工作在现场环境中的多个子网［7］。双层网络架构能够更好地适应工业现场的应用。图1WIA-PA网络物理拓扑结构Fig．1WIA-PAnetworkphysicaltopology2．2基于IPv6的WIA-PA协议栈架构设计为了实现IPv6技术和WIA-PA网络更好地融合，，构造的协议架构如图2所示。由于WIA-PA网络底层采用IEEE802．15．4标准［7］，为保证IPv6报文在WIA-PA网络中正常传输，在协议架构中增加了IP层以及适配层。同时，传输层实现无连接、不可靠、占用资源少的UDP协议。其提供介于网络层和应用层之间的服务，同时完成UDP报文的封装和解析、UDP连接的建立和销毁;网络层包括网络层上层以及网络层下层，其中网络层上层为互联网层，由IP层和适配层组成。IP层主要工作是提供WIA-PA网络中IPv6报文封装、地址解析、提供移动性支持等，同时分段式无状态地址自动配置功能也在该层实现;适配层完成IPv6帧头压缩机制以及消息值的填充。图2支持IPv6的WIA-PA协议栈架构Fig．2WIA-PAprotocolstackarchitecturesupportforIPv6

我国具有自主知识产权以及符合我国国情的工业无线通信标准的诞生［6］。图1为WIA-PA网络拓扑结构，其采用星型和网状相结合的拓扑结构，第1层是基于Mesh拓扑结构的骨干网络，主要由网关和路由设备组成;第2层是由路由设备和终端设备或手持设备构成的星型结构，包括了工作在现场环境中的多个子网［7］。双层网络架构能够更好地适应工业现场的应用。图1WIA-PA网络物理拓扑结构Fig．1WIA-PAnetworkphysicaltopology2．2基于IPv6的WIA-PA协议栈架构设计为了实现IPv6技术和WIA-PA网络更好地融合，构造的协议架构如图2所示。由于WIA-PA网络底层采用IEEE802．15．4标准［7］，为保证IPv6报文在WIA-PA网络中正常传输，在协议架构中增加了IP层以及适配层。同时，传输层实现无连接、不可靠、占用资源少的UDP协议。其提供介于网络层和应用层之间的服务，同时完成UDP报文的封装和解析、UDP连接的建立和销毁;网络层包括网络层上层以及网络层下层，其中网络层上层为互联网层，由IP层和适配层组成。IP层主要工作是提供WIA-PA网络中IPv6报文封装、地址解析、提供移动性支持等，同时分段式无状态地址自动配置功能也在该层实现;适配层完成IPv6帧头压缩机制以及消息值的填充。图2支持IPv6的WIA-PA协议栈架构Fig．2WIA-PAprotocolstackarchitecturesupportforIPv6

【参考文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2573711