[发明专利]树形泛在网络中面向路由的地址分配方法

说明书

技术领域

本发明属于泛在网络通信技术领域，具体涉及一种基于IEEE802.15.4标准的泛在网中面向路由的地址分配方法。

背景技术

BOOTP（Bootstrap Protocol）是一个基于IP/UDP协议的集中式地址分配协议，参见Croft,Bill,and John Gilmore.RFC951:BOOTSTRAP PROTOCOL(BOOTP).Network Working Group,Stanford University,Sun Microsystems(1985)。BOOTP协议可以让客户端从一个中心服务器上获得动态分配的IP地址，并不需要每个用户去设置静态IP地址。BOOTP协议在IP/UDP网络中得到广泛应用，但是该机制应用于泛在网或物联网时将面临许多挑战。

这些挑战主要表现在：一，BOOTP协议不能适应泛在网络拓扑的动态性。在BOOTP协议的应用场景中，一般不会出现如泛在网中设备频繁地加入或离开网络的情况。二，BOOTP协议是一种集中式的地址分配方案，而在泛在网中，大部分设备为非智能节点，计算能力和资源有限，不适合这种集中式的处理方法，需采用分布式的方法完成。

ZigBee是一种广泛使用的基于传感器网络的协议，参见Alliance,ZigBee.ZigBee specification.ZigBee Document053474r13(2006):344-346，其地址分配策略和地址格式只是尝试给网络中的每个节点分配一个唯一标识。由于地址仅是简单的整数值，无法从中获取足够的信息来辅助自顶向下的报文路由。

本发明因此而来，为了解决现有协议中不能解决的树形泛在网络中面向路由的地址分配问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种树形泛在网络中面向路由的地址分配方法，解决了现有技术中树形泛在网络中地址分配策略和地址格式不能满足拓扑变化相对频繁的要求等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种树形泛在网络中面向路由的地址分配方法，所述树形泛在网络包括叶子节点、中间节点和一个与网关设备相连的根节点，其中非根节点有且仅有一个父节点，叶子节点无子节点，其特征在于所述方法包括首先根节点启动时自行分配地址或由网关设备分配地址；当根节点启动后，开始进行整个网络的地址分配；非根节点尝试向网络中的父节点请求加入树形泛在网络，由网络中的父节点按照分层地址编码格式为其分配地址；其中所有节点的地址编码格式按照分层地址编码格式，且所述网内地址编码格式中每层地址长度为1个字节。

优选的，所述方法还包括节点进行报文上行传输时，节点将自己的父节点地址作为下一跳地址，形成新的报文，然后将该新的报文继续向其父节点传达；如此循环，直至到达树形网络的最顶层。

优选的，所述方法还包括节点进行报文下行传输时，节点在收到来自父节点的报文后，首先检查报文中下一跳地址是否与自身的地址匹配；若不匹配，则丢弃该报文；若匹配，再判断目的地址是否与自身的地址匹配；若其匹配，则表明报文的目的节点即为本节点，报文传输完毕；若不匹配，则从目的地址中剥离出下一跳节点的地址，向下一跳节点传输剥离更新后的报文，继续循环。

优选的，所述方法还包括在树形泛在网络间进行通信时，通过采用无状态的地址转换方法构建节点网内地址与全网地址之间的地址映射。

优选的，所述方法还包括在树形泛在网络中，当有某个非叶子节点失效时，其子节点侦测后重新寻找父节点，再次加入网络，自动修复网络的路由，并向上通告这一信息。

优选的，所述方法中当非根新节点启动后，非根新节点尝试向网络中的网络中的各节点发出加入网络的请求（Request），网络中的节点在收到该请求后，都响应该请求，并从自己的地址池中为该节点分配一个地址；新节点根据策略来选择分配的地址，并向选择的父节点反馈一条地址确认消息；父节点在收到地址确认消息后，将这一消息从地址池中删去，并向网关设备通知完成新非根节点的地址分配。

优选的，所述方法中新非根节点选择分配的地址的方法选自选择最先收到的地址或者选择最短的地址作为自己的地址。