一种基于6LoWPAN树型网络的冗余路由方法

摘要

本发明公开了一种基于6LoWPAN树型网络的冗余路由方法，属于无线传感器网络技术领域。基于6LoWPAN无线传感器网络的树型路由技术，根据6LoWPAN系列协议标准,对其适配层协议和邻居发现协议进行改进和扩展，设计了新的适配层冗余头部和冗余地址注册选项。在树型网络中增加冗余父节点：节点入网时从邻居路由器中选取冗余父节点，向父节点注册冗余父节点地址；当父节点和子节点间链路通信中断时，数据通过注册的冗余父节点进行冗余路由转发。从而增加树型网络的冗余路径，有效解决树型网络链路断开导致后代节点无法与其他节点通信的问题，提高网络的可靠性和整体通信能力。

主权项

一种基于6LoWPAN树型网络的冗余路由方法，其特征在于，包括以下步骤：101、入网节点A入网时首先广播发送信标请求消息给一跳通信范围内的邻居节点路由器，获取邻居节点路由器信息，当所述邻居节点路由器收到信标请求消息后广播信标消息给该入网节点A；102、所述入网节点A收到若干信标消息，其中信标消息中包括邻居节点路由器的链路质量指示值LQI，入网节点A选取链路质量指示值LQI最大的邻居节点路由器为父节点，入网节点A向父节点发送关联请求消息，并选择LQI值次之的其他路由器为冗余父节点，保存冗余父节点地址信息到入网节点A的冗余路由表；103、父节点收到关联请求消息后为入网节点A分配子网短地址，并回复关联响应消息给入网节点A；入网节点A通过收到的关联响应消息获得短地址，并通过短地址生成IPv6链路本地地址，入网节点A根据该IPv6链路本地地址向父节点发送带有冗余地址注册选项的路由器请求RS消息；104、父节点收到步骤103中带有冗余地址注册选项的路由器请求RS消息后，父节点回复路由器通告消息RA给入网节点A，并将入网节点A的冗余父节点地址添加到对应入网节点A的冗余路由表，完成冗余父节点地址的注册，入网节点A成功加入到6LoWPAN网络,入网成功后入网节点A变成子节点A；105、子节点A与父节点之间通信链路正常时，子节点A通过父节点转发数据；子节点A与父节点之间通信链路断开时，当子节点A上行数据冗余转发时，子节点A将上行数据递交给冗余父节点，冗余父节点沿树型路由寻址直接转发给目的地址；当进行下行数据的冗余转发时，则通过查找子节点A的冗余父节点表项得到冗余地址，计算到冗余地址的跳数，选择跳数最少的冗余父节点地址为数据的多跳网Mesh目的地址，并将其余冗余父节点地址添加到冗余头，构造冗余数据发送到冗余父节点，冗余父节点再转发给下一跳子节点；所述冗余父节点收到冗余数据后，如果到冗余目的地址的链路通信正常，则将数据的冗余头去掉，恢复为原本的Mesh路由头再转发给冗余目的节点；如果冗余父节点到冗余目的地址的链路通信中断，则查看数据的冗余头中是否有冗余地址：若有，则计算到冗余地址的跳数，选择跳数最少的冗余地址为Mesh目的地址，并删除冗余头中对应的冗余地址，重新构造Mesh头和冗余头转发数据；否则，放弃冗余数据的转发。