无线传感器网络中互联网协议版本6地址的压缩的制作方法_2

文档序号:9691129阅读:来源:国知局
、528,媒介接入控制(MAC)层510、530,和物理(PHY)层 512、532。IPv6地址管理组件506、526在应用层504、524和网络层508、528之间进行逻辑 运行,以便在存储之前压缩IPv6地址从而形成地址指示符,以及解压地址指示符以重新产 生完整的IPv6地址。
[0023] MAC层510、530和PHY层512、532可根据用于这些层的IEEE 802. 15. 4和 IEEE802. 15. 4e标准运行。IEEE 802. 15. 4标准提供了 PHY层和MAC层的规范,该规范用 于在没有蓄电池或具有非常有限蓄电池损耗要求的情况下与固定、便携和移动装置的低速 率无线连接。IEEE 802. 15. 4e规定了用于这些网络的增强型MAC层协议。这些协议的详 细说明可在 IEEE Std. 802. 15. 4?-2011, "Part 15. 4:Low_Rate Wireless Personal Area Networks(LR-WPANs) "(IEEE标准802. 15. 4?-2011,"15. 4部分:低速率无线个人区域网络 (LR-WPANs)")和 IEEE Std. 802. 15. 4e?-2012, "Part 15. 4Low-Rate Wireless Personal Area Networks(LR-WPANs)Amendment 1:MAC sublayer"(IEEE 标准 802. 15. 4e?_2012, "15. 4部分:低速率无线个人区域网络(LR-WPANs)第1次修改:MAC子层")中找到。
[0024] 网络层508、528也被称为互联网协议(IP)层,提供如下功能:如将来自应用层 504、524的数据分割成数据包或从进来的数据包中提取数据以供应用层504、524使用;在 数据包报头中填入如源地址和目的地址之类的信息;提供发现其他装置并且和与之配对的 机制;支持功率节省;并且能够实现安全通信。网络层508、528可根据标题为"Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification (互联网协议,版本 6 (IPv6)规范)"的网际网 络工程任务编组(IETF)RFC1460来运行。关于在无线传感器网络中使用IPv6的附加信 息在标题为 "IPv6over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPANs):0ve rview, Assumptions, Problem Statement, and Goals"(通过低功耗无线个人区域网络的 IPv6(6LoWPANs):概述、假设,问题陈述和目标)的IETF RFC4919中可得到。
[0025] 应用层504、524充当软件和网络层508、528之间的接口,该软件在装置500、502 上运行并在无线传感器网络上发送和/或接收数据。这个层可包含在装置500, 502上运行 的任何应用,该装置500、502与其他网络装置进行通信。
[0026] 图5的示例示出了从无线传感器发送装置500到无线传感器接收装置502的数据 流。这个示例假定前缀表已在装置500上产生并且包括本文中如前所定义的至少一个前 缀。这个示例进一步假定任何存储的IPv6地址(例如装置500和无线传感器装置502的 IPv6地址)都以本文中如前所述的地址指示符格式存储。
[0027] 为了传输数据,应用层504以网络层508预期的格式为网络层508提供数据。IPv6 地址管理组件506解压向装置502传输数据所需要的任何IPv6地址的地址指示符,从而重 新产生这些IPv6地址并且将其提供给网络层508。进一步地,由网络层508维护的各种网 络表中的IPv6地址都以这种地址指示符格式存储。当网络层508需要这些地址时,这些地 址被IPv6地址管理组件506解压以重新产生对应于原始网络表条目的这些IPv6地址。已 在前文中说明地址指示符的解压。
[0028] 网络层508将数据分割成一个或更多个数据包并且向MAC层510提供这些数据 包,其中,IPv6地址包括在报头中,MAC层与PHY层512 -起运行,从而将一个或更多个数据 包传输给装置502。
[0029] 在装置502上,接收到的数据穿过PHY层532和MAC层530并且以数据包格式被 提供给网络层528。网络层528处理接收到的每个数据包的报头信息并且向应用层524提 供数据有效负荷。任何需要被存储在装置502上和/或有待在应用层524中处理的和/或 有待被存储在网络层528的网络表中的IPv6地址都被IPv6地址管理组件526压缩以生成 用于这些地址的地址指示符。而后,这些地址指示符被存储和/或被提供给应用层524和 /或网络层528。已在前文中说明压缩IPv6地址以生成地址指示符。
[0030] 图6是示例无线传感器装置600的简化框图,无线传感器装置600可被部署在 无线传感器网络(如图1中的示例网络)中并且可以被配置成用于执行如本文中所述 的IPv6地址管理。更具体地,示例无线传感器装置600可被实施为可向德州仪器公司 购买的CC26xx SimpleLink?多标准无线微控制器(MCU)集成电路(1C)。CC26xx系列 超低功率微控制器包括多个装置,该装置以超低功耗CPU和针对各种应用的不同外设为 其特征。描述的具体MCU是CC2650。在此提供CC2650的简要说明。CC2650的详细说 明在德州仪器公司 2015 年 2 月的出版物 SWRS158 "CC2650SimpleLink? Multistandard WirelessMCU(CC2650SimpleLink?多标准无线MCU)"中提供,此出版物通过引用并入本文。 [0031] MCU 600包括作为主处理器的32位的ARM? Cortex?-M3和外设特征集,该外 设特征集包括超低功率传感器控制器,该超低功率传感器控制器用于在系统其它部件处于 休眠模式时接合外部传感器和/或用于自主收集模拟和数字数据。MCU 600还包括基于 ARM? Cortex?-M0处理器的RF核。该RF核被设计成用于自主处理各种无线电协议的 时间临界状况(time critical aspect)。该RF核包括专用的40KB静态随机存取存储器 (SRAM)和专用的只读存储器(ROM)。
[0032] MCU 600还包含为代码和数据提供非易失存储的128KB闪存存储器、能够用于数 据存储和代码执行的20KB的SRAM,以及用于存储实时操作系统内核和某个低层协议栈软 件(如802. 15. 4MAC软件)的ROM。MCU 600上的通用外设/模块可以包括12位的A/D转 换器,具有参考电压产生和滞后功能的16通道比较器,用于SPI、微传线和UART协议的接 口,内部直接存储器存取(DMA),实时时钟,多个16/32位计时器,等等。
[0033] 实现网络栈层和本文所述的IPv6地址管理的软件指令可被存储在MCU 600上的 计算机可读介质(例如MCU 600上的闪存存储器、SRAM或ROM)中并且由主CPU执行。
[0034] 其他实施例
[0035] 尽管相对于有限数量的实施例描述了本公开,但是从本公开受益的本领域的技术 人员将理解,可构想不偏离本文公开的公开范围的其他实施例。
[0036] 例如,假定IPv6地址的公共前缀是高阶15个八位字节并且最后一个八位字节是 唯一的节点地址的IPv6地址压缩和解压的实施例已经在本文说明。本领域的技术人员将 理解如下实施例,即在其中公共前缀中八位字节的数量和节点地址中的八位字节的数量可 以不同。更一般地,如果节点地址中有Μ个八位字节,那么公共前缀是(16-M)个高阶八位 字节。因此,存储在前缀表中的前缀可以是高阶(16-Μ)个八位字节,并且与密钥序连以形 成地址指示符的节点地址是剩余的低阶Μ个八位字节。用于说明本文中上述实施例的示例 假定Μ = 1。
[0037] 贯穿本说明书和权利要求书中
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1