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无线嵌入式设备网络对网络协议的挑战

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:IEEE 802.15.4标准有127B的帧长度,layer-2净负载字节长度只有72B。发生在无线网络嵌入式网络进一步的不可靠是因为节点的无法读入、能量耗尽和休眠占空比。为了解决这些问题,IETF建立6LoWPAN的工作小组,并专门让无线嵌入式设备和网络可以使用IPv6。IPv6设计的特点有一个简单的头结构,并具有分级寻址模型,因而适用于在无线嵌入式网络中使用6LoWPAN。结果是将6LoWPAN有效扩展到无线嵌入式领域,从而使端到端IP网络和特点得到广泛应用。

无线嵌入式设备网络对网络协议的挑战

功率和频宽比:电池供电的无线设备需要保持很低的频宽比,降低设备功率,并准备随时访问网络。

多播:嵌入式无线电技术,例如IEEE 802.15.4,并不特定支持多播,在这样一个网络中,泛洪式传输对功率和带宽都是一种极大的浪费。多播对IPv6的操作而言是极为重要的。

网格拓扑:嵌入式无线电技术的应用主要受益于多条网格组网以获得要求的覆盖范围和有效的开销。

带宽和帧大小:低功率无线嵌入式无线电技术通常有有限的带宽(在20~250kbit/s)和帧长度(40~200B)。在网格拓扑结构中,随着信道共享技术的使用,带宽进一步降低,并随着多跳转发快速减少。IEEE 802.15.4标准有127B的帧长度,layer-2净负载字节长度只有72B。IPv6标准中的最大帧长为1280B,因此需要进行划分。(www.xing528.com)

可靠性:标准互联网协议不对低功率无线网络进行优化。例如,TCP无法区分丢包的原因是因为拥挤还是因为失去了无线连接。发生在无线网络嵌入式网络进一步的不可靠是因为节点的无法读入、能量耗尽和休眠占空比

为了解决这些问题,IETF建立6LoWPAN的工作小组,并专门让无线嵌入式设备和网络可以使用IPv6。IPv6设计的特点有一个简单的头结构,并具有分级寻址模型,因而适用于在无线嵌入式网络中使用6LoWPAN。此外,通过为这些网络创建一个专门的标准组,6LoWPAN中一个很小的IPv6堆就可以兼顾最小的设备。最后,通过进行特别针对6LoWPAN的邻居发现协议版本的设计,可以将低功率无限网格网络的特性纳入考虑之中。结果是将6LoWPAN有效扩展到无线嵌入式领域,从而使端到端IP网络和特点得到广泛应用。

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