专利名称：传输基于IPv6低功耗无线个域网数据包的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及基于IPv6的低功耗无线个域网，尤其涉及传输基于IPv6的低功耗无线个域网数据包的方法和装置。
背景技术：
基于 IPv6 的{氐功率无线个域网(IPv6 over Low power WirelessPersonal Area Network，简称为6LoWPAN)通过在IP协议栈数据链路和网络层之间引入适配层 (adaptation layer)，使得IPv6数据包可以在802. 15. 4协议链路上传输，从而极大地减小了 IP层的开销。适配层是Internet工程任务组(Internet Engineering Task Force, IETF)提出的标准，该标准提供了头部压缩以减小传输开销，该标准还提供了数据包的分段，以支持IPv6最小的最大传输单元(MaximumTransmission Unit, MTU)要求，其中，IPv6 的MTU至少为1280字节(Byte)，IEEE 802. 15. 4协议数据包的MTU为127字节(Byte)，因此，将IPv6数据包转换为802. 15. 4协议数据包时，需要进行分段操作；此外，适配层还支持层二(Layer 2)的转发以及多跳的IPv6数据包的转发。6LoWPAN通过跨层的优化，开销减小，6LoWPAN网络利用在链路中和适配层中的信息压缩网络层和传输层的头。对于IPv6的扩展头，6LoWPAN网络利用头部堆栈原理分离正交的概念，并保持头部较小且易于解析。BLoffPAN网络可以通过使用IP路由器与其他的IP网络互联。如图1所示，示出了 6LoWPAN子网典型地运行在网络的边缘，作为末端网络。6LoWPAN子网可以通过一个或多个在不同的媒介中转发IP数据包的边缘路由器连接至其他IP网络。与其他IP网络的互联可以通过任何链路，例如，以太网，Wi-Fi，GPRS或者卫星网络等。在大规模的传感器应用网络中，例如智能交通，资产追踪，环境监测等应用，传感器网络可以包括一个或多个分布式的小的传感器子网路，而传感器网关(或者边缘路由器)通过回传链路(通常是IP链路)连接至中央控制器(或者骨干路由器)。图2示出了包括一个或多个6LoWPAN子网络的6LoWPAN IPv6网络。现有技术中，通常考虑的6LoWPAN网络的运行场景是在同一个链路本地的(link local)通信或者与6LoWPAN网络之外的IP节点的通信，也即全局的通信，IETF工作组已经提出了 RFC4944和draft-ieft-61owpan-hc-08草案以解决上述问题。
发明内容
但是，在大规模的传感器应用中，在不同的6LoWPAN子网中的传感器节点之间的协作是非常普遍的，例如，对于大规模的环境监控，公共安全监控，公共设施追踪等，由于需要检测的范围非常大，通常需要跨不同6LoWPAN子网的多个传感器进行协作，这意味着需要考虑6LoWPAN子网之间的通信。但是，现有的RFC4944协议和draft-ieft-61owpan-hc_08 草案均未提出适用于这种跨子网应用场景的解决方案，例如，相应的压缩格式。因此，本发明提出了在6LoWPAN子网中的IPv6数据包的压缩格式，以用于IPv6数据包跨6LoWPAN子网传输。
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现有的两种压缩格式中，RFC4944规定了 L0WPAN_HC1包头压缩格式，而 draft-ieft-61owpan-hc-08 规定了 L0WPAN_IPHC 包头压缩格式。当采用L0WPAN_HC1编码格式时，因为链路本地的地址不具有全局性，因此，目的节点的地址只能通过内嵌的目的地址完整的128比特IPv6地址进行识别。而该地址编码方式极大地浪费了 802. 15. 4数据包的有限的127字节的空间，因此，这种方式效率很低，而且可行性较差。在L0WPAN_IPHC方案中，可以采用内容标识扩展(ContextIdentifier Extension, CID)标识目的节点的全局的IPv6前缀。但是这种方案也存在以下的局限性1.有限的CID个数。CID域仅仅包含8比特，这意味着仅仅有4比特的源上下文标识(Source Context Identif ier，SCI)和 4 比特的目的上下文标识(Destination Context Identifier, DCI)，也即，仅仅能标识16个源上下文标识和16个目的上下文标识。这些源上下文标识和目的上下文标识用于多播IPv6前缀，全局通信IPv6前缀，因此，这些源上下文标识和目的上下文标识在大规模LoWPAN网络中不够用。2.在同一个子网中分配相同的全局前缀。通常，在同一个子网中的节点具有相同的全局IPv6前缀。因此，当CID不够用时，为了标识不同的6LoWPAN子网，还分配额外的子网前缀。3. CID管理的开销。为了给CID映射IPv6前缀，节点处必须配备映射表，该映射表由边缘路由器分发给节点。因此，该CID映射表的分发步骤也将带来更多的开销，并且在 CID映射方式变化比较频繁时，这种方案的效率不高。因此，为了解决现有技术中上述两种地址压缩方式效率不高的问题，本发明提出了利用个域网标识对6LoWPAN数据包的地址进行标识。根据本发明的第一方面，提供了一种在6LoWPAN子网的第一节点中用于与第二节点进行通信的方法，该方法包括以下步骤分别获取所述第一节点和所述第二节点的个域网标识；将所述第一节点和所述第二节点的所述个域网标识和6LoWPAN消息类型信息填充在6LoWPAN数据包中，其中，所述第一节点的所述个域网标识用于指示所述6LoWPAN数据包的源地址，所述第二节点的所述个域网标识用于指示所述6LoWPAN数据包的目的地址，所述6LoWPAN消息类型信息用于标识所述第一节点与所述第二节点位于不同的6LoWPAN子网中；发送所述填充后的6LoWPAN数据包。根据本发明的第二方面，提供了一种在在位于6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中用于路由来自第一节点的6LoWPAN数据包的方法，该方法包括以下步骤接收来自所述第一节点的6LoWPAN数据包；-根据所述6LoWPAN数据包中的6LoWPAN消息类型信息，判断所述6LoWPAN数据包是否发往另一个6LoWPAN子网；当所述6LoWPAN数据包发往另一个 6LoWPAN子网时，将所述6LoWPAN数据包封装在IP数据包中；将所述封装的IP数据包发送至下一跳网络设备。根据本发明的第三方面，提供了一种在骨干网的路由器中路由来自6LoWPAN子网的数据包的方法，该方法包括以下步骤接收来自所述6LoWPAN子网的IP数据包；解封装所述IP数据包，以获取所述IP数据包中的目的地址的个域网标识；根据所述个域网标识， 确定下一跳网络设备；将所述IP数据包转发至所述下一跳网络设备。根据本发明的第四方面，提供了在位于6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中用于路由来自骨干网的IP数据包的方法，该方法包括以下步骤-接收来自所述骨干网的IP数据包；-根据所述IP数据包，获取所述IP数据包中封装的6LOWPAN数据包，并提取所述 BLoffPAN数据包包头中的目的地址的接口标识，其中，所述接口标识指示所述6LoWPAN数据包的目的地址是第二节点；将所述6LoWPAN数据包发送至所述第二节点。根据本发明的第五方面，提供了一种在6LoWPAN子网的第一节点中用于与第二节点进行通信的第一装置，该第一装置包括第一获取装置，用于分别获取所述第一节点和所述第二节点的个域网标识；填充装置，用于将所述第一节点和所述第二节点的所述个域网标识和6LoWPAN消息类型信息填充在6LoWPAN数据包中，其中，所述第一节点的所述个域网标识用于指示所述6LoWPAN数据包的源地址，所述第二节点的所述个域网标识用于指示所述6LoWPAN数据包的目的地址，所述6LoWPAN消息类型信息用于标识所述第一节点与所述第二节点位于不同的6LoWPAN子网中；第一发送装置，用于发送所述填充后的6LoWPAN数据包。根据本发明的第六方面，提供了一种在位于6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中用于路由来自第一节点的6LoWPAN数据包的第二装置，该第二装置包括第一接收装置，用于接收来自所述第一节点的6LoWPAN数据包；判断装置，用于根据所述6LoWPAN数据包中的 BLoffPAN消息类型信息，判断所述6LoWPAN数据包是否发往另一个6LoWPAN子网；封装装置，用于当所述6LoWPAN数据包发往另一个6LoWPAN子网时，将所述6LoWPAN数据包封装在 IP数据包中；第二发送装置，用于将所述封装的IP数据包发送至下一跳网络设备。根据本发明的第七方面，提供了一种在骨干网的路由器中路由来自6LoWPAN子网的数据包的第三装置，该第三装置包括第二接收装置，用于接收来自所述6LoWPAN子网的 IP数据包；第二获取装置，用于解封装所述IP数据包，以获取所述IP数据包中的目的地址的个域网标识；确定装置，用于根据所述个域网标识，确定下一跳网络设备；第三发送装置，用于将所述IP数据包转发至所述下一跳网络设备。根据本发明的第八方面，提供了一种在位于6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中用于路由来自骨干网的IP数据包的第四装置，该第四装置包括第三接收装置，用于接收来自所述骨干网的IP数据包；第三获取装置，用于根据所述IP数据包，获取所述IP数据包中封装的6LOWPAN数据包，并提取所述6LOWPAN数据包包头中的目的地址的接口标识，其中， 所述接口标识指示所述6LoWPAN数据包的目的地址是第二节点；第四发送装置，用于将所述6LoWPAN数据包发送至所述第二节点。采用本发明的方案，提供了对于6LoWPAN中的头部压缩的格式，能够极大地提高在同一个骨干网中的不同的6LoWPAN子网之间的通信的效率，能够扩展6LoWPAN的通信应用场景，因此能够允许大规模的传感器网络的部署。
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1示出了现有技术中的包含6LoWPAN子网络的网络结构示意图；图2示出了根据本发明的一个具体实施例的网络拓扑结构示意图；图3示出了根据本发明的一个具体实施例的包头压缩结构图4示出了根据本发明的一个具体实施例的系统方法流程图；图5示出了根据本发明的一个具体实施例的装置框图。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。
具体实施例方式跨6LoWPAN子网的节点之间的通信的一个最关键的问题是如何采用较小的字节， 同时能够独一无二地标识交互的6LoWPAN节点。尽管在同一个6LoWPAN网络之中，不同的 6LoWPAN节点具有不同的接口标识，但是在不同的6LoWPAN网络之中的6LoWPAN节点可能具有相同的接口标识(Interface ID，IID)。其中，接口标识有两种格式。其既可以是基于分配给IEEE802. 15. 4设备节点的 EUI-64标识获取，也可以基于16比特的短地址获取。具体地，可以根据RFC2464的“IPv6 over Ethernet”标准，根据EUI-64标识，生成接口标识。所有的802. 15. 4设备具有IEEE EUI-64地址，此外，节点设备有可能还具有16比特的短地址。因此，在这些情形下，会形成伪-48比特地址。首先，最左的32位通过连接16 比特0和16比特PAN ID，形成32比特前缀，当无法获取PAN ID时，也可以前32比特全部填 0，然后再连接16比特短地址，以形成一个48比特的地址，然后根据RFC2464的“IPv6 over Ethernet”标准，生成接口标识。然而，在生成的接口标识中，“全局/本地”(Universal/ Local, U/L)比特应被置0，以表明该值不是全局唯一的。6LoWPAN系统中由设备节点组成，简称为节点，这些节点包括全部功能设备(Full Function Device, FFD)和部分功能设备(ReducedFunction Device, RFD)。一个 6L0WPAN 网络中应该包括至少一个FED，作为PAN的协调器。该PAN协调器向子节点之一(也必须为FFD)分配新的PAN标识(PAN ID)后，就能够对802. 15. 4网络的星型拓朴进行扩展，从而创建仅有协调器节点才可以交换信息的PAN 群集。注意该标准不直接支持路由。PAN协调器一旦初始化完成，就必须为它的网络选定一个PAN ID作为网络的标识。PAN ID可以被人为的预定义。这里需要说明的是PAN ID可以通过侦听其他网络的ID然后选择一个不会冲突的 ID的方式来获取。PAN协调器可以扫描多个频率通道，当然研发人员也可以指定设备优先扫描指定的通道来确定不和其他网络冲突的PAN ID。从上面的描述我们可以看出，PAN ID的选取应该避免冲突，因此，每个6LoWPAN子网具有各自的PAN ID,并且在同一个骨干网IPv6路由器所辖的各个扩展的LoWPAN子网的 PAN ID是各不相同的，因此，将PAN ID结合IID可以唯一地标识在所有的IPv6子网中的全部的6LowPAN节点。如图2所示，第一节点1和第二节点2位于不同的6LoWPAN子网中。其中，第一节点1位于6LoWPAN子网A中，而第二节点2位于6LoWPAN子网B中。6LoWPAN子网A中的第一节点1通过边缘路由器3连接到骨干网路由器4，6LoWPAN子网B中的第二节点2通过边缘路由器5连接到骨干网路由器4，从而第一节点1和第二节点2可以进行通信。根据本发明的一个具体的实施例，本发明定义了新的数据压缩格式，该压缩格式包括3部分，如图3所示。
1.新的消息类型也即Dispatch类型，该消息类型标识一种子网之间的通信类型。如图4所示，压缩的包头中的前8个比特就是消息类型。对于该消息类型，在draft-ietf-eiowpan-hc草案中的前3个比特是011，在RFC4944中，01000001表示未压缩的IPv6地址，01000010表示 L0WPAN_HC1格式。因此，可以采用预留的01000011表示采用的是跨子网的压缩IPv6数据包格式。2.源网络(Source Network(SN))和目的网络(DestinationNetwork(DN))域源网络域和目的网络域用于标识在同一个IEEE802. 15. 4网络中的两个交互的 6LoWPAN子网。其中PAN ID是16比特，SN和DN域使用PAN ID以标识子网，因此，骨干网路由器需要在为各个子网分配PAN ID时避免重复，例如，可以利用冲突检测机制等等。3. IPv6前缀定义应用层程序通常利用IPv6地址来标识源节点和目的节点，因此，还需要设计IPv6 地址映射方案。IPv6的后缀是6LoWPAN节点的64比特IID (64比特EUID或者从16比特的短802. 15. 4地址扩展而来)。IPv6的前缀是从FE80: :/10开始的链路本地地址。在跨子网的通信中，IPv6前缀应该标识源和目的6LoWPAN网络，因此，6LoWPAN节点的IPv6前缀是 FE80: :/10加上该网络的16比特的PAN ID。该新定义的包头的压缩格式如图3所示。其中，SN标识源网络，是源节点的 IEEE802. 15. 4网络的16比特PAN ID ；DN标识目的网络，是目的节点的IEEE802. 15. 4网络的16比特PAN ID。SAM表示源地址模式，其中00表示省略16比特IID (可以从对应的链路层地址，例如通过MAC地址获取)；01表示省略64比特IID (可以从对应的链路层地址，例如通过MAC地址获取)；10表示内嵌16比特IID ；11表示内嵌64比特IID。DAM表示目的地址模式，其中00表示省略16比特IID (可以从对应的链路层地址，例如通过MAC地址获取)；01表示省略64比特IID (可以从对应的链路层地址，例如通过MAC地址获取)；10表示内嵌16比特IID ；11表示内嵌64比特IID。TF 业务等级和流量标签(1比特)，其中0 未压缩；发送完整的8比特用于表示业务等级，且20比特用于表示流量标签。1 业务等级和流量标签被置0。NH 下一个头部(2比特)00 未压缩；发送了完整的8比特01 =UDP10: ICMP11 :TCPHC2编码(1比特)0 没有更多的头部压缩比特；
1 压缩6L0WPAN_SUBNET后，立即是更多的HC2编码的头部压缩比特。NH确定采用哪种可能的HC2编码(例如，UDP, ICMP或者TCP编码)。HLIM 跳数限制(8比特)未压缩的IPv6跳数的限制以下，结合图3，对图4所示的根据本发明的一个具体实施例的系统方法流程图进行描述。如图4所示，首先，在步骤S400中，第一节点1获取本节点和目的节点的个域网标识，该目的节点也即第二节点2的个域网标识。根据上述的描述，个域网的标识可以是PAN 协调器在网络初始化完成时，为本网络选定的PAN ID，也可以是被人为的预定义的PAN ID。例如，第一节点1获取了第一节点1的链路子网的IPv6地址为 FE80: :AC01:0217:3B00:1111:2222，第二节点 2 的链路子网的 IPv6 地址为 FE80: :BD02:0423:3F02:3333:4444。第一节点1根据该IPv6地址，获取第一节点1的个域网标识为OxACOl，第二节点2的个域网标识为0xBD02。并且，第一节点1的下一跳网络设备即为边缘路由器3，因此第一节点1直接不需要将接口标识内嵌在未压缩的域中，下一跳路由设备可以直接从链路层地址中提取出第一节点的接口标识。然后，在步骤S401中，第一节点1将本节点1和第二节点2的个域网标识和 6LoWPAN消息类型信息填充在6LoWPAN数据包中，其中，第一节点1的个域网标识用于指示 BLoffPAN数据包的源地址，第二节点2的个域网标识用于指示6LoWPAN数据包的目的地址， BLoffPAN消息类型信息用于标识第一节点1与第二节点2位于不同的6LoWPAN子网中。例如，在一个具体的实施例中，通过监听广播消息或者路由发现等步骤，发现其直接与边缘路由器3相连。因此，第一节点1的接口标识可以直接从MAC层地址中提取出来， 因此，源地址中不需要包含显性的第一节点1的接口标识。因此，第一节点1直接将第一节点1的个域网标识OxACOl、第二节点2的个域网标识0xBD02以及消息类型信息填充在 6LoffPAN数据包中。然后，在步骤S402中，第一节点1发送该填充后的6LoWPAN数据包。对于源地址不需要显性地包含接口标识的情形中，PAN ID仅仅需要占用源网络和目的网络域中的4字节。而对于传统的RFC4944标准中，为了指示跨子网的目的地址， 源地址和目的地址需要占用32字节。因此，与传统的RFC4944标准相比，本发明所提出的 BLoffPAN包头格式极大地降低了信令开销。在一个变化的实施例中，在步骤S400之前，如果第一节点1通过监听广播消息或者路由发现等步骤，知道其未直接与边缘路由器3相连，也即，第一节点1通过多跳路由设备后与边缘路由器3相连(图2中未示出这种情形)，则此时，接口标识无法从MAC层地址中提取出来，因此，第一节点1还需要将第一节点1和第二节点2的接口标识包含在6LoWPAN 数据包的包头中。也即，第一节点1所生成的6LoWPAN包头中除了包含源地址和目的地址的PAN ID和6LoWPAN消息类型信息以外，还需要包含源地址和目的地址的IID，该变化的实施例在图4中未示出。具体地，步骤S400-S402被以下的步骤S400，-S402，所替代。首先，在步骤S400， 中，第一节点1除了获取第一节点1和第二节点2的PAN ID之外，第一节点1还需要获取第一节点1和第二节点2的接口标识。例如，第一节点1获取了第一节点1的链路子网的IPv6地址为FE80: :AC01:0217:3B00:1111:2222，第二节点2的的链路子网的IPv6地址为FE80: :BD02:0423:3F02:3333:4444。然后，第一节点1分别解析出第一节点1和第二节点2的接口标识和个域网标识。例如，第一节点1获取了第一节点1的接口标识为0 217 3B0 0 1111 2 2 2 2，第一节点的个域网标识为0 χACO1，第二节点2的接口标识为 0423 3F02 3333 4444，第二节点的个域网标识为0xBD02。然后，在步骤S401’中，第一节点1将第一节点1的个域网标识和接口标识，第二节点2的个域网标识和接口标识，以及消息类型信息填充在6LoWPAN数据包中，其中，第一节点1的个域网标识和接口标识用于指示6LoWPAN数据包的源地址，第二节点2的个域网标识和接口标识用于指示6LoWPAN数据包的目的地址。因此，第一节点1填充在6LoWPAN 数据包包头中的源网络域为OxACOl，目的网络域为0xBD02。然后，第一节点1将在压缩的IPv6包头中的SA和DA域设置为11，11，参照表二，表示源地址和目的地址都采用内嵌64比特IID进行标识。因此，在Uncompress Field(未压缩域)中的源 IID 和目的 IID 分别被设置为 0217:3B00 1111 2222 和 0423 3F02 33334444。然后，在步骤S402，中，第一节点1发送该填充后的6LoWPAN数据包。对于接口标识需要显性地包含在6LoWPAN数据包的包头中的情形下，除了第一节点1和第二节点2的PAN ID分别占用2字节外，第一节点1和第二节点2的IID分别占用 8字节，因此，为了标识源地址和目的地址，共需要20字节，相对于基于RFC4944协议所需要的32字节，也是明显地降低了。然后，在步骤S403中，边缘路由器3接收到来自第一节点1的6LoWPAN数据包。然后，在步骤S404中，边缘路由器3根据该6LoWPAN数据包中的6LoWPAN消息类型信息，判断该6LoWPAN数据包是否发往另一个6LoWPAN子网，也即边缘路由器3判断 Dispatch域中的比特是否为定义的子网间通信的比特标识。在步骤S405中，如果边缘路由器3获取的Dispatch域中的比特为01000011，则边缘路由器3判断出该6LoWPAN数据包发往另一个6LoWPAN子网，则边缘路由器3将该 6LoffPAN数据包封装在IP数据包。然后，在步骤S406中，边缘路由器3将该封装的IP数据包发送至下一跳网络设备。如果在步骤S405，中，边缘路由器3获取的Dispatch域中的比特是除01000011 以外的其他值，则边缘路由器3按照预定的路由规则，路由该数据包，例如，该Dispatch域的值为01000010，表示该数据包是L0WPAN_HC1压缩类型，则边缘路由器3按照RFC4944标准对该6LoWPAN数据包进行路由。然后，在步骤S407中，骨干网中的路由器4接收来自6LoWPAN子网A的由6LoWPAN 子网A的边缘路由器3所转发的IP数据包。然后，在步骤S408中，骨干网路由器4解封装该IP数据包，以获取该IP数据包中的目的地址的个域网标识，例如，骨干网路由器4获取的目的地址的个域网标识为Ox BD02，然后，骨干网路由器4根据该个域网标识Ox BD02，确定下一跳网络设备，例如，骨干网路由器4确定对应的6LoWPAN子网为子网B，因此，下一跳路由设备为6LoWPAN子网B的边缘路由器5。然后，在步骤S409中，骨干网路由器4将IP数据包转发至所确定的下一跳网络设备，例如，边缘路由器5。
然后，在步骤S410中，边缘路由器5接收来自所述骨干网的IP数据包。然后，在步骤S411中，边缘路由器5根据该IP数据包，获取该IP数据包中封装的 BLoffPAN数据包，并提取该6LoWPAN数据包包头中的目的地址的接口标识，其中，该接口标识指示所述6LoWPAN数据包的目的地址是第二节点2。然后，在步骤S412中，边缘路由器5将该提取出的6LoWPAN数据包发送至第二节点2 ο以上，从系统方法流程角度对本发明进行了描述。以下，参考图5，从装置框图的角度，对本发明进行描述。其中，第一装置10位于第一节点1中，包括第一获取装置100，填充装置101和第一发送装置102。第二装置20位于第一节点所在的6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中。第二装置20包括第一接收装置200，判断装置201，封装装置202和第二发送装置203。第三装置30位于骨干网的路由器中。第三装置30包括第二接收装置300，第二获取装置301， 确定装置302和第三发送装置303。第四装置40包括第三接收装置400，第三获取装置401 和第四发送装置402。首先，第一获取装置100分别获取第一节点1和第二节点2的个域网标识。然后，填充装置101将第一节点1和第二节点2的个域网标识和6LoWPAN消息类型信息填充在6LoWPAN数据包中，其中，第一节点的个域网标识用于指示该6LoWPAN数据包的源地址，该第二节点的个域网标识用于指示该6LoWPAN数据包的目的地址，该6LoWPAN消息类型信息用于标识所述第一节点与所述第二节点位于不同的6LoWPAN子网中。然后，第一发送装置102发送该填充后的6LoWPAN数据包。在一个变化的实施例中，第一获取装置100还用于获取第一节点和第二节点的接 □标识。然后，填充装置101还用于将第一节点和第二节点的接口标识填充在6LoWPAN数据包中，其中，第一节点的个域网标识和接口标识用于指示该6LoWPAN数据包的源地址，第二节点的该个域网标识和该接口标识用于指示该6LoWPAN数据包的目的地址。在另一个实施例中，第一获取装置100还用于根据6LoWPAN的IPv6地址，获取第一节点和第二节点的个域网标识，并根据来自媒体接入层的数据包，获取第一节点和第二节点的接口标识。然后，第二装置20中的第一接收装置200接收来自第一节点的6LoWPAN数据包；然后判断装置201根据6LoWPAN数据包中的6LoWPAN消息类型信息，判断该 6LoffPAN数据包是否发往另一个6LoWPAN子网；然后，当所述6LoWPAN数据包发往另一个6LoWPAN子网时，封装装置202将该 6LoffPAN数据包封装在IP数据包中；然后，第二发送装置203将封装的IP数据包发送至下一跳网络设备。然后，骨干网的路由器中的第三装置30中的第二接收装置300接收来自6LoWPAN 子网的IP数据包。然后，第二获取装置301解封装所述IP数据包，以获取所述IP数据包中的目的地址的个域网标识。然后，确定装置302根据该个域网标识，确定下一跳网络设备。
然后，第三发送装置303将该IP数据包转发至该确定的下一跳网络设备。然后，位于第二节点2所在的6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中的第四装置中的第三接收装置40接收来自所述骨干网的IP数据包。然后，第三获取装置41根据所述IP数据包，获取IP数据包中封装的6LoWPAN数据包，并提取该6LoWPAN数据包包头中的目的地址的接口标识，其中，接口标识指示6LoWPAN 数据包的目的地址是第二节点；然后，第四发送装置将6LoWPAN数据包发送至该第二节点。以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。
权利要求
1.一种在6LoWPAN子网的第一节点中用于与第二节点进行通信的方法，该方法包括以下步骤A.分别获取所述第一节点和所述第二节点的个域网标识；B.将所述第一节点和所述第二节点的所述个域网标识和6LoWPAN消息类型信息填充在6LoWPAN数据包中，其中，所述第一节点的所述个域网标识用于指示所述6LoWPAN数据包的源地址，所述第二节点的所述个域网标识用于指示所述6LoWPAN数据包的目的地址，所述 6LoWPAN消息类型信息用于标识所述第一节点与所述第二节点位于不同的6LoWPAN子网中；C.发送所述填充后的6LoWPAN数据包。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤A还包括-获取所述第一节点和所述第二节点的接口标识；所述步骤B还包括-将所述第一节点和所述第二节点的所述接口标识填充在6LoWPAN数据包中，其中，所述第一节点的所述个域网标识和所述接口标识用于指示所述6LoWPAN数据包的源地址，所述第二节点的所述个域网标识和所述接口标识用于指示所述6LoWPAN数据包的目的地址。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤A还包括-根据所述6LoWPAN的IPv6地址，获取所述第一节点和所述第二节点的所述个域网标识，并根据来自媒体接入层的数据包，获取所述第一节点和所述第二节点的接口标识。
4.一种在位于6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中用于路由来自第一节点的6LoWPAN数据包的方法，该方法包括以下步骤-接收来自所述第一节点的6LoWPAN数据包；-根据所述6LoWPAN数据包中的6LoWPAN消息类型信息，判断所述6LoWPAN数据包是否发往另一个6LoWPAN子网；当所述6LoWPAN数据包发往另一个6LoWPAN子网时，将所述6LoWPAN数据包封装在IP 数据包中；将所述封装的IP数据包发送至下一跳网络设备。
5.一种在骨干网的路由器中路由来自6LoWPAN子网的数据包的方法，该方法包括以下步骤-接收来自所述6LoWPAN子网的IP数据包；-解封装所述IP数据包，以获取所述IP数据包中的目的地址的个域网标识；-根据所述个域网标识，确定下一跳网络设备；-将所述IP数据包转发至所述下一跳网络设备。
6.一种在位于6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中用于路由来自骨干网的IP数据包的方法，该方法包括以下步骤-接收来自所述骨干网的IP数据包；-根据所述IP数据包，获取所述IP数据包中封装的6LOWPAN数据包，并提取所述 BLoffPAN数据包包头中的目的地址的接口标识，其中，所述接口标识指示所述6LoWPAN数据包的目的地址是第二节点；-将所述6LoWPAN数据包发送至所述第二节点。
7.—种在6LoWPAN子网的第一节点中用于与第二节点进行通信的第一装置，该第一装置包括第一获取装置，用于分别获取所述第一节点和所述第二节点的个域网标识； 填充装置，用于将所述第一节点和所述第二节点的所述个域网标识和6LoWPAN消息类型信息填充在6LoWPAN数据包中，其中，所述第一节点的所述个域网标识用于指示所述 BLoffPAN数据包的源地址，所述第二节点的所述个域网标识用于指示所述6LoWPAN数据包的目的地址，所述6LoWPAN消息类型信息用于标识所述第一节点与所述第二节点位于不同的6LoWPAN子网中；第一发送装置，用于发送所述填充后的6LoWPAN数据包。
8.根据权利要求7所述的第一装置，其中，所述第一获取装置还用于 -获取所述第一节点和所述第二节点的接口标识；所述填充装置还用于-将所述第一节点和所述第二节点的所述接口标识填充在6LoWPAN数据包中，其中，所述第一节点的所述个域网标识和所述接口标识用于指示所述6LoWPAN数据包的源地址，所述第二节点的所述个域网标识和所述接口标识用于指示所述6LoWPAN数据包的目的地址。
9.根据权利要求8所述的第一装置，其中，所述第一获取装置还用于-根据所述6LoWPAN的IPv6地址，获取所述第一节点和所述第二节点的所述个域网标识，并根据来自媒体接入层的数据包，获取所述第一节点和所述第二节点的接口标识。
10.一种在位于6LOWPAN子网边缘的边缘路由器中用于路由来自第一节点的6LOWPAN 数据包的第二装置，该第二装置包括第一接收装置，用于接收来自所述第一节点的6LoWPAN数据包； 判断装置，用于根据所述6LoWPAN数据包中的6LoWPAN消息类型信息，判断所述 6LoffPAN数据包是否发往另一个6LoWPAN子网；封装装置，用于当所述6LoWPAN数据包发往另一个6LoWPAN子网时，将所述6LoWPAN数据包封装在IP数据包中；第二发送装置，用于将所述封装的IP数据包发送至下一跳网络设备。
11.一种在骨干网的路由器中路由来自6LoWPAN子网的数据包的第三装置，该第三装置包括第二接收装置，用于接收来自所述6LoWPAN子网的IP数据包； 第二获取装置，用于解封装所述IP数据包，以获取所述IP数据包中的目的地址的个域网标识；确定装置，用于根据所述个域网标识，确定下一跳网络设备； 第三发送装置，用于将所述IP数据包转发至所述下一跳网络设备。
12.—种在位于6LoWPAN子网边缘的边缘路由器中用于路由来自骨干网的IP数据包的第四装置，该第四装置包括第三接收装置，用于接收来自所述骨干网的IP数据包；第三获取装置，用于根据所述IP数据包，获取所述IP数据包中封装的6LoWPAN数据包，并提取所述6LoWPAN数据包包头中的目的地址的接口标识，其中，所述接口标识指示所述6LoWPAN数据包的目的地址是第二节点；第四发送装置，用于将所述6LoWPAN数据包发送至所述第二节点。
全文摘要
为解决现有技术中跨6LoWPAN子网节点通信的问题，本发明提出了一种传输基于IPv6低功耗无线个域网数据包的方法和装置。作为源节点的第一节点分别获取第一节点和第二节点的个域网标识；将第一节点和第二节点的个域网标识和6LoWPAN消息类型信息填充在6LoWPAN数据包中并发送给边缘路由器。边缘路由器接收到该6LoWPAN数据包后，边缘路由器判断该数据包的6LoWPAN消息类型信息，当该消息类型信息指示该数据包发往另一个6LoWPAN子网时，将该6LoWPAN数据包封装在IP数据包中，并发送给骨干网路由器。骨干网路由器和目的节点所在的子网的边缘路由器分别根据目的地址的个域网标识对数据包进行路由。
文档编号H04W84/18GK102457900SQ20101053063
公开日2012年5月16日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者杨水根, 梁铮, 温海波, 王斌 申请人:上海贝尔股份有限公司