發(fā)布時(shí)間：2020-01-27 18:25

【摘要】：將IPv6應(yīng)用到WIA-PA網(wǎng)絡(luò)中存在地址轉(zhuǎn)換困難、路由發(fā)現(xiàn)開(kāi)銷大等問(wèn)題。結(jié)合工業(yè)無(wú)線WIA-PA網(wǎng)絡(luò)的雙層通信架構(gòu)及IPv6地址分配方式,提出一種應(yīng)用于WIA-PA網(wǎng)絡(luò)的分段式無(wú)狀態(tài)地址編址策略,將WIA-PA網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換為IPV6地址;最后利用環(huán)形層次路由搜索策略對(duì)AODV路由進(jìn)行優(yōu)化,提高路由發(fā)現(xiàn)效率,并降低數(shù)據(jù)報(bào)文間的沖突幾率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該編址方法能夠在WIA-PA網(wǎng)絡(luò)快速實(shí)現(xiàn)IPv6地址轉(zhuǎn)換,改進(jìn)后路由算法能有效提高數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的報(bào)文投遞率并降低端到端時(shí)延。
【圖文】：

WIA-PA網(wǎng)絡(luò)2．1WIA-PA網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)WIA-PA是基于IEEEStd802．15．4-2006標(biāo)準(zhǔn)的用于工業(yè)過(guò)程測(cè)量、監(jiān)視與控制的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。WIA-PA標(biāo)準(zhǔn)的推出，同時(shí)也標(biāo)志著我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及符合我國(guó)國(guó)情的工業(yè)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的誕生［6］。圖1為WIA-PA網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其采用星型和網(wǎng)狀相結(jié)合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，第1層是基于Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的骨干網(wǎng)絡(luò)，主要由網(wǎng)關(guān)和路由設(shè)備組成;第2層是由路由設(shè)備和終端設(shè)備或手持設(shè)備構(gòu)成的星型結(jié)構(gòu)，包括了工作在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的多個(gè)子網(wǎng)［7］。雙層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠更好地適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。圖1WIA-PA網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig．1WIA-PAnetworkphysicaltopology2．2基于IPv6的WIA-PA協(xié)議棧架構(gòu)設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)IPv6技術(shù)和WIA-PA網(wǎng)絡(luò)更好地融合，，構(gòu)造的協(xié)議架構(gòu)如圖2所示。由于WIA-PA網(wǎng)絡(luò)底層采用IEEE802．15．4標(biāo)準(zhǔn)［7］，為保證IPv6報(bào)文在WIA-PA網(wǎng)絡(luò)中正常傳輸，在協(xié)議架構(gòu)中增加了IP層以及適配層。同時(shí)，傳輸層實(shí)現(xiàn)無(wú)連接、不可靠、占用資源少的UDP協(xié)議。其提供介于網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層之間的服務(wù)，同時(shí)完成UDP報(bào)文的封裝和解析、UDP連接的建立和銷毀;網(wǎng)絡(luò)層包括網(wǎng)絡(luò)層上層以及網(wǎng)絡(luò)層下層，其中網(wǎng)絡(luò)層上層為互聯(lián)網(wǎng)層，由IP層和適配層組成。IP層主要工作是提供WIA-PA網(wǎng)絡(luò)中IPv6報(bào)文封裝、地址解析、提供移動(dòng)性支持等，同時(shí)分段式無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置功能也在該層實(shí)現(xiàn);適配層完成IPv6幀頭壓縮機(jī)制以及消息值的填充。圖2支持IPv6的WIA-PA協(xié)議棧架構(gòu)Fig．2WIA-PAprotocolstackarchitecturesupportforIPv6

我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及符合我國(guó)國(guó)情的工業(yè)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的誕生［6］。圖1為WIA-PA網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其采用星型和網(wǎng)狀相結(jié)合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，第1層是基于Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的骨干網(wǎng)絡(luò)，主要由網(wǎng)關(guān)和路由設(shè)備組成;第2層是由路由設(shè)備和終端設(shè)備或手持設(shè)備構(gòu)成的星型結(jié)構(gòu)，包括了工作在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的多個(gè)子網(wǎng)［7］。雙層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠更好地適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。圖1WIA-PA網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig．1WIA-PAnetworkphysicaltopology2．2基于IPv6的WIA-PA協(xié)議棧架構(gòu)設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)IPv6技術(shù)和WIA-PA網(wǎng)絡(luò)更好地融合，構(gòu)造的協(xié)議架構(gòu)如圖2所示。由于WIA-PA網(wǎng)絡(luò)底層采用IEEE802．15．4標(biāo)準(zhǔn)［7］，為保證IPv6報(bào)文在WIA-PA網(wǎng)絡(luò)中正常傳輸，在協(xié)議架構(gòu)中增加了IP層以及適配層。同時(shí)，傳輸層實(shí)現(xiàn)無(wú)連接、不可靠、占用資源少的UDP協(xié)議。其提供介于網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層之間的服務(wù)，同時(shí)完成UDP報(bào)文的封裝和解析、UDP連接的建立和銷毀;網(wǎng)絡(luò)層包括網(wǎng)絡(luò)層上層以及網(wǎng)絡(luò)層下層，其中網(wǎng)絡(luò)層上層為互聯(lián)網(wǎng)層，由IP層和適配層組成。IP層主要工作是提供WIA-PA網(wǎng)絡(luò)中IPv6報(bào)文封裝、地址解析、提供移動(dòng)性支持等，同時(shí)分段式無(wú)狀態(tài)地址自動(dòng)配置功能也在該層實(shí)現(xiàn);適配層完成IPv6幀頭壓縮機(jī)制以及消息值的填充。圖2支持IPv6的WIA-PA協(xié)議棧架構(gòu)Fig．2WIA-PAprotocolstackarchitecturesupportforIPv6

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2573711