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随着网络和通信技术的迅速发展,人们逐渐认识到网络融合是未来网络发展的必然趋势。6LoWPAN技术将传感器网络的寻址IP化,实现了传感器节点对外界的可见性,加速了传感器网络与互联网的融合,为物联网将通信领域从人与人之间,拓展到实现人与物,物与物之间的互联奠定了基础,从而实现“无所不在”的泛在感知服务。
然而对物理世界的静态的单一的感知,已经无法满足人们对移动环境下随时随地的实时监控、泛在感知服务的需求,人们期望传感器节点能有一定的移动感知能力以及移动接入能力,这就需要设计适应6LoWPAN网络低功耗、低速率、低带宽特性的移动性管理协议来支持传感器节点的移动性管理。
本文对6LoWPAN协议进行了详细的分析,尤其对6LoWPAN网络中移动性管理方案就行了深入的总结和研究。基于网络的移动性管理协议PMIPv6,将移动性管理的工作放在网络端处理,不需要移动节点参与任何移动性相关信令交互,非常适合低功耗、低速率、低带宽的6LoWPAN网络。本文在PMIPv6的基础上,针对6LoWPAN网络中节点移动多为微移动(域内移动)的特点,提出6LoWPAN中基于PMIPv6的层次化的移动性管理方案HPMIPv6,分离域内移动和域间移动的处理,着重降低域内移动切换时延。并详细介绍了HPMIPv6协议的设计与实现,包括整体的设计以及各个功能实体的模块设计和处理流程。
最后,本文在BLIP(TinyOS的6LoWPAN是实现版本)的基础上,搭建了HPMIPv6的实验测试平台,对HPMIPv6的实现性能和切换性能给出了详细的测试与分析。