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1、非对等H让ow路由算法探究摘要6LoWPAN可以动态分配16位的短地址，于是6LoWPAN工作组提出了适配层的分层路由算法(HierarchicalRouting),即HiLow算法。大部分情况下PANCoordinator和CommonCoordinator的能量、运算能力和存储空间都比普通节点丰富，为了充分运用PANCoordinator和CommonCoordinator的资源，使各节点的负载更加均衡，本文提出了非对等H让ow路由算法。关键词6LoWPAN；分层路由算法；H让ow；负载均衡；非对等中图分类号：TN929.5文献标
2、识码：A文章编号：1671—7597(2013)051-052-026LoWPAN是为了解决IPv6在IEEE802.15.4MAC层上通信的问题，它在网络层和MAC层之间增加了一个适配层，用于这两层之间的无缝连接，6LoWPAN需要解决的各项关键技术也都集中到适配层上。为了保证传感器的信息快速、准确、高效地送达观测者，需要在节点之间应用能够适应传感器低功耗、动态变化等特点的自组织路由协议。6LoWPAN提出了分层路由协议HiLowo本文将在HiLow的基础上增加对PANCoordinator和CommonCoordinator资源的
3、利用率，使负载更加均衡，网络的生存时间更长。1H让ow基础算法分析6LoWPAN中路由算法有两种策略，Mesh-under和Route-undero两者的主要区别在于Meshunder的路由决策在适配层，而Routeover的路由决策在网络层。H让ow算法运用了Meshunder的策略。1.1短地址分配1.2路由转发过程1)路由节点是目的节点的祖先节点，需要符合条件AC=AA(d,AD),即目的节点深度为d的祖先节点为该路由节点。则路由节点转发IPv6数据包，下一跳节点地址为AA(d+1,AD)O2)路由节点是目的节点的子孙节点，需要
4、符合的条件AD=AA(m,AC),其中m表示目的节点的深度，则路由节点转发IPv6数据包，下一跳节点地址为AA(d-1,AC)o1.3H让ow协议的改进HiLow协议未考虑有多个父节点可以选择的问题，也没有考虑父节点失效时链路恢复的问题，文章中提出了具体的解决方法。本文不在此处介绍了。2非对等的HiLow算法在一个无线传感网络中，通常都有一个PANCoordinator,在能量、处理能力和存储空间方面相较普通节点都有较大的优势。如果按普通节点的硬件资源来确定一个传感网中父节点的最大子节点数，可能导致PANCoordinator的资源不
5、能被充分利用。短地址长度为16位，因此一个无线传感网中节点的最大数量为65536o如果MC值设置得比较大时，比如设置MC为16,整个网络的深度为5,此时对PANCoordinator的限制可能不大，但是整个网络的范围就被缩小了。如果MC值设置得比较小，比如设置MC为4,则整个网络的深度为9,网络的范围可能够大了，但此时PANCoordinator却会被严重限制。1.1子节点数不对等为了应对上述的情形，本文提出的解决方法是为PANCoordinator设置的最大子节点数大于其它的父节点。假设PANCoordinator的最大子节点数为P
6、,而其他父节点的最大子节点数为MC,通常P>MCo1.2.1下行转发如果目的节点是路由节点的子孙节点，则此次转发是下行转发。然后比较路由节点的深度d与PANCoordinator得下行覆盖深度Dd。如果d=Dd,则路由节点转发该IPv6数据包，转发的下一跳节点地址是AA(d+1,AC)o2.2.2上行转发如果目的节点是路由节点的祖先节点，则此次转发是上行转发。上行转发与原有的H让ow协议是相同的，转发的下一跳节点地址是AA(d-1,AC)o3仿真与结果分析设置一个100m*100m范围的无线传感网，普通节点的通讯范围为15m,PANC
7、oordinator的通讯范围为50mo假设PANCoordinator每秒向每个节点发送一个数据包，同时每个节点每秒产生一个数据包发送个PANCoordinator0整个网络有200个节点均匀分布在中心15m范围之外，设置参数MC二4,P二32,Dd=3,本文将统计PANCoordinator15m范围内的节点数量变化对整个网络上下行数据转发的影响。仿真数据如图lo在图1中，可以看到HiLow协议与非对等HiLow±下行数据发送量的对比。在X
