基于多令牌的大规模无线传感网地址自动配置方法

摘要

本发明提供一种基于多令牌的大规模无线传感器网络IPv6地址自动配置的实现方法。本发明涉及的节点为三种：IPv6接入点，令牌传感器节点，普通传感器节点。令牌节点负责为其它普通节点分配地址，如果某个拥有2个或以上的令牌的节点收到其它节点的地址分配请求，则通过二分法将一半的令牌分给该节点。某令牌节点和由该令牌节点分配地址的所有普通节点构成一个令牌组，每个令牌组对应一个接入点区内唯一的令牌组ID，每个组成员都对应一个组内唯一的组内ID。一开始接入点拥有全部IPv6地址空间，并根据网络规模确定令牌数量L，并将地址空间分为L个部分，为每个部分分配一个接入点区唯一的令牌组ID。本发明所述方法提供地址分配、节点离开和地址块迁移功能。

主权项

一种基于多令牌的大规模无线传感网地址自动配置方法，其特征在于在该方法中，无线传感器网络中的每个传感器节点可获取全球唯一的IPv6地址，节点通过IPv6地址实现彼此的通信以及与IPv6互联网的通信；本发明涉及的节点为三种：IPv6接入点，令牌传感器节点，普通传感器节点；接入节点是位置固定的特殊令牌节点，提供网关功能，在本方法中同时还具有令牌分发和为普通节点分配地址的功能，初始时，网络中只存在IPv6接入点，并具有全部IPv6地址；IPv6接入点和所有通过该接入点接入IPv6互联网的传感器节点集合构成接入点区；令牌节点是拥有令牌的节点，获得令牌的节点可以为其它普通节点分配地址，如果某个拥有2个或以上的令牌的节点收到其它节点的地址分配请求，则通过二分法将一半的令牌分给该节点；网络中所有不拥有令牌的节点均是普通节点，普通节点不负责为其它节点分配地址，但能成为其它节点申请地址的代理节点；所述IPv6地址分配方法以传感器节点与IPv6互联网实现点到点通信为目的，对不能连接到接入点的传感器节点不负责分配IPv6地址；某令牌节点和由该令牌节点分配地址的所有普通节点构成一个令牌组，令牌组内的普通节点称为该临牌组的成员节点，每个令牌组对应一个接入点区内唯一的令牌组ID，令牌组ID由接入点分配，每个组成员都对应一个组内唯一的组内ID，组内ID由该令牌组中的令牌节点分配，每个组成员均保存所在组的令牌节点地址；节点在发送加入申请前，先构造一个临时地址，临时地址是在正式分配IPv6地址前用于地址申请的临时身份标识；由于临时地址需要保证在接入点范围内唯一，因此本发明将所述节点的临时地址分为三个部分；第一部分为64比特的全局路由前缀，第二部分为48比特的硬件地址，第三部分为16比特的随机数，临时地址的总长度为128比特，所有传感器节点的全局路由前缀均相同，为FEC0:0:0:FFFE::/64；本发明将所述节点的IPv6地址分为三个部分，第一部分为64比特的全局路由前缀，所有传感器节点的全局路由前缀均相同，为FEC0:0:0:FFFE::/64；第二部分为n比特的令牌组ID，第三部分为64‑n比特的组内ID，令牌组内令牌节点的组内ID为全0，如令牌组ID为ABCD共16比特，则该组内令牌节点的IPv6地址为FEC0:0:0:FFFE:ABCD:0:0:0；一开始接入点拥有全部IPv6地址空间，并根据网络规模确定令牌数量L，将地址空间分为L个部分，为每个部分分配一个接入点区唯一的令牌组ID，等待节点地 址申请消息的到来；本方法所述基于多令牌的大规模无线传感器网络IPv6地址自动分配方法提供地址分配、节点离开和地址块迁移功能，这些功能由节点IPv6地址获取、令牌节点离开、普通节点离开地址回收、IPv6地址块迁移四个子方法构成。