[发明专利]一种6LoWPAN无线网络系统及其信道切换方法

权利要求书

1.一种用于6LoWPAN无线网络的信道切换方法，包括：

源节点向默认路由器发送改进的邻居请求消息NS，其中所述改进的NS消息包括信道信息选项；

判断默认路由器是否为第一次接收到所述源节点的改进的NS消息，若是，则添加新的邻居节点信道信息缓存表；否则，根据改进的NS消息更新邻居节点信道信息缓存表；

默认路由器向源节点单播发送改进的邻居通告消息NA，其中所述改进的NA消息包括信道生存期选项，所述信道生存期选项包括源节点当前使用的信道号以及当前使用的信道的可用生存期；

源节点判断改进的NA消息中的信道号与当前使用的原信道的信道号是否相同，若相同，则记录原信道的可用生存期，并在原信道过期前向默认路由器发送改进的NS信息汇报信道状况；否则，向默认路由器发送改进的NS消息；

默认路由器判定需要进行信道切换时，周期性地向原信道上的源节点广播改进的路由器通告消息RA，其中所述改进的RA消息包括信道切换选项，所述信道切换选项包括新信道号以及信道切换时间；

源节点接收到改进的RA消息后，在信道切换时间到达之前切换到新信道号对应的信道，并在切换完毕后向默认路由器发送改进的NS消息；

默认路由器对原信道和新信道同时进行监听，并在接到源节点在新信道发出的改进的NS消息后更新邻居节点信道信息缓存表中对应源节点的表项，当检测到所有源节点全部切换到新信道后，停止广播改进的RA消息和监听。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道信息选项的帧格式为：选项类型、选项长度、当前信道号、保留域及信道质量，其中选项类型域值为36，长度为2。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道生存期选项的帧格式为：选项类型、选项长度、当前信道号、保留域及信道生存期，其中选项类型域值为37，长度为2。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道切换选项的帧格式为：选项类型、选项长度、当前信道号、下一个信道号、保留域及信道切换时间，其中选项类型域值为38，长度为2。

5.一种6LoWPAN无线网络系统，包括默认路由器和多个源节点，其中：

所述默认路由器通过改进的NS和NA消息与多个源节点之间进行信道信息交互以确认源节点所在信道的信道信息，并利用改进的RA消息通告源节点进行信道切换操作，具体为：

源节点向默认路由器发送一个改进的NS消息信息，该NS消息中包含信道信息选项，信道信息选项包括当前信道号和信道质量；路由器节点收到来自源节点的改进的NS消息后，向源节点回复一个改进的NA消息，该NA消息包含一个信道生存期选项，信道生存期选项指示当前使用的信道号以及该信道的可用生存期；路由器节点判定需要进行信道切换时，周期性的向原信道上的源节点广播改进的路由器通告消息RA，其中改进的RA消息包括信道切换选项，所述信道切换选项包括新信道号以及信道切换时间；源节点接收到改进的RA消息后，在信道切换时间到达之前切换到新信道号对应的信道，并在切换完毕后向默认路由器发送改进的NS消息；

所述源节点通过改进的NS和NA消息与默认路由器之间进行信道信息交互以汇报当前信道的信道信息，并根据改进的RA消息进行信道切换。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述信道信息包括信道号和信道质量。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述改进的NS消息包括信道信息选项。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述信道信息选项的帧格式为：选项类型、选项长度、当前信道号、保留域及信道质量，其中选项类型域值为36，长度为2。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述改进的NA消息包括信道生存期选项，所述信道生存期选项包括源节点当前使用的信道号以及当前使用的信道的可用生存期。