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近年来,以LoRa为代表的低功耗广域网在物联网通信领域有着广泛的应用前景,而IPv6技术在互联网中已经得到普遍应用,因此将LoRa网络与IPv6技术相结合将是未来物联网领域一个重要的研究课题和发展方向。为此,IETF组织在2016年成立IPv6 over Low Power Wide-AreaNetworks工作组,旨在将IPv6协议栈引入LoRa等低功耗广域网中。为了能够使IPv6数据包在LoRa网络上高效地进行传输,需要对网络中的数据包报头进行高效地压缩处理,以减少数据包报头大小,提高网络数据传输效率。针对此问题,IPv6 over Low Power Wide-Area Networks工作组已经提出相关草案,主要为静态上下文报头压缩,但是其还存在不少需要完善的地方。本文在静态上下文报头压缩相关研究草案的基础上,设计出一种IPv6协议报头压缩机制,提高了网络数据传输效率,主要工作包括:(1)在静态上下文报头压缩的基础上为本地链路单播通信和全局单播通信下的IPv6基本首部和UDP首部中的各个字段设计出不同的压缩/解压方法,并指明其对应的匹配操作符和目标数值。(2)对静态上下文报头压缩中压缩规则结构进行简化,省略了SCHC规则结构中的传输方向标识和字段位置,简化后的步骤减少了对规则中每一规则字段的传输方向标识和字段位置的匹配操作。(3)建立一种快速匹配模型,一是压缩规则的动态选择,二是规则中不同字段权重的静态设置,使得合适的压缩规则被选择的概率提高,以减少报头压缩时间,提高报头压缩运行效率。本文对设计的IPv6协议报头压缩机制进行了MATLAB仿真分析,确认了其性能,并在实际硬件节点上实现。该机制减少了网络中冗余数据的传输,提高了网络数据传输效率。在测试环境下整个系统运行稳定,数据包传输时间(收发一个10字节数据的IPv6数据包所用的时间)为111ms,IPv6协议报头(仅包括IPv6基本首部和UDP首部)压缩率为96.55%,达到本论文预期设计指标。