CN103250381A

CN103250381A - IPv6地址管理方法及其执行网关

Info

Publication number: CN103250381A
Application number: CN2011800509213A
Authority: CN
Inventors: 姜显国; 崔大仁; 朴钟卓
Original assignee: NEO LAB CONVERGENCE Inc
Current assignee: Koryo University Shizong Industry University Cooperative Force
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: KR20130101068A; EP2632098A4; ES2774155T3; US9173129B2; KR20120061099A; US20130235862A1; KR101466268B1; WO2012053836A2; WO2012053836A3; EP2632098A2; EP2632098B1

Abstract

提供了一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法。该方法包括接收包含IPv6地址的包、从所述包的所述IPv6地址提取MAC地址、通过将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生压缩地址以及将所述压缩地址和所述IPv6地址存储在映射表中。

Description

IPv6地址管理方法及其执行网关

技术领域

本公开涉及IPv6地址管理方法及其执行网关。

背景技术

无线个域网（WPAN）以无线方式实现个域网（PAN）。作为代表性的WPAN，已知的有无线传感网（WSN）。WSN作为泛在网络的基础是一种核心技术，且在诸如环境监测、医疗系统、远程信息处理、家庭网络和物流系统等各种领域具有广泛的应用。紫蜂（Zigbee）基于IEEE802.15.4MAC/PHY标准（是应用于WSN的一种标准技术）定义包括网络层在内的上层的标准，紫蜂被设计来保持IEEE802.15.4的低功耗和低速率特征。

紫蜂具有基于非IP的网络层，不能直接与IP网络交互工作。紫蜂协议方法是低效的，因为为了与IP网络通信，数据包须通过某种收集设备收集并在应用层进行重新处理。如果终端中的传感器节点具有IP地址，则该传感器节点可被独立访问并自然与构建最广泛的IP网络整合。也就是说，直接的一对一的通信在没有位于中间点的收集设备或中继设备的情况下成为可能。作为用来允许WPAN和外部网络交互工作以通过利用IPv6彼此互动的技术，已知的有低功率无线个域网上的IPv6（6LoWPAN），其标准化已由6LoWPAN工作组进行研究。

图1示出了根据现有技术的其中应用了6LoWPAN的网络的概念图。

参考图1，WPAN10通过网关30连接到外部IP网络20。此外，IP通信基于因特网协议在存在于IP网络20上的主机和存在于WPAN10上的设备之间完成。也就是说，在应用了6LoWPAN的网络上，如果IPv6地址被告知，则可在外部主机和内部WPAN10节点之间直接发送和接收数据包，无需执行通信协议（比如紫蜂）的转换过程。

为了实现这样的网络，WPAN10的节点具有IPv6地址。为了产生节点的IPv6地址，采用了一种使用扩展唯一标识符（EUI）-64的方法。由EUI-64产生的IPv6地址是全球唯一的且可在WPAN10和IP网络20之间提供移动支持。

但是，WPAN10（其中PHY/MAC层由IEEE802.15.4定义）使用小型包。考虑到WPAN10中的PHY/MAC所使用的信息单元的最大容量（size），IPv6/TCP或IPv6/UDP头和应用数据应该被表示在80字节之内。因此，为了在单个包中存储尽可能多的数据，IPv6包头需要被压缩。

发明内容

[本发明要解决的问题]

鉴于前述问题，本公开提供了一种用于减少在WPAN和IP网络之间的通信中的报头的开销的IPv6地址管理方法，还提供了执行该IPv6地址管理方法的网关。

[解决问题的方法]

根据说明性实施方式的第一方面，本发明提供了一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法。该方法包括接收包含IPv6地址的包；从所述包的所述IPv6地址提取MAC地址；通过将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生压缩地址；以及将所述压缩地址和所述IPv6地址存储在映射表中。

根据说明性实施方式的第二方面，本发明提供了一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法。该方法包括从节点接收包含IPv6地址的包；从预先存储的映射表检索所述IPv6地址的压缩地址；以及将包含所述压缩地址的包发送给所述节点，其中所述压缩地址通过从所述IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生。

根据说明性实施方式的第三方面，本发明提供了一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法。该方法包括从第一节点接收包含IPv6地址的包；从预先存储的映射表检索所述IPv6地址的压缩地址；用所述压缩地址替换所述包中的所述IPv6地址；以及将包含所述压缩地址的所述包发送给第二节点，其中所述压缩地址通过从所述IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生。

根据说明性实施方式的第四方面，本发明提供了一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法。该方法包括从第一节点接收包含IPv6地址的压缩地址的包；从预先存储的映射表检索所述压缩地址的未压缩的所述IPv6地址；用所述未压缩的IPv6地址替换所述包中的所述压缩地址；以及将包含所述未压缩的IPv6地址的所述包发送给第二节点，其中所述压缩地址通过从所述IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生。

根据说明性实施方式的第五方面，本发明提供了一种网关，该网关包括被配置来接收包含IPv6地址的包的包接收单元；被配置来从所述包的所述IPv6地址提取MAC地址并通过将预先定义的位序列插入所述MAC地址来产生压缩地址的压缩地址产生单元；以及存储所述IPv6地址和所述压缩地址的映射数据库。

根据说明性实施方式的第六方面，本发明提供了一种网关，该网关包括被配置来从节点接收包含IPv6地址的包的包接收单元；被配置来检索所述IPv6地址的压缩地址的地址检索单元；被配置来将包含所述压缩地址的包发送给所述节点的包发送单元；以及存储所述IPv6地址和所述压缩地址的映射数据库，其中所述压缩地址通过从所述IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生。

根据说明性实施方式的第七方面，本发明提供了一种网关，该网关包括被配置来从第一节点接收包含IPv6地址的包的包接收单元；被配置来检索所述IPv6地址的压缩地址的地址检索单元；被配置来用所述压缩地址替换所述包中的所述IPv6地址的包转换单元；被配置来将包含所述压缩地址的所述包发送给第二节点的包发送单元；以及存储所述IPv6地址和所述压缩地址的映射数据库，其中所述压缩地址通过从所述IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生。

根据说明性实施方式的第八方面，本发明提供了一种网关，该网关包括被配置来从第一节点接收包含IPv6地址的压缩地址的包的包接收单元；被配置来检索所述压缩地址的未压缩的所述IPv6地址的地址检索单元；被配置来用所述未压缩的IPv6地址替换所述包中的所述压缩地址的包转换单元；被配置来将包含所述未压缩的IPv6地址的所述包发送给第二节点的包发送单元；以及存储所述IPv6地址和所述压缩地址的映射数据库，其中所述压缩地址通过从所述IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生。

[本发明的效果]

根据该说明性实施方式，用64位压缩地址替代128位IPv6地址进行通信是可行的。据此，开销可被减少。

根据该说明性实施方式，IPv6地址和IPv6地址的压缩地址可被存储在映射表中。因此，使用相同地址的包传送可在不需要任何另外的压缩过程的情况下进行。

根据该说明性实施方式，通过报头压缩过程，WPAN通信可在不包括IPv6头中的IPv6地址字段的情况下进行。

附图说明

图1是根据现有技术的其中应用了6LoWPAN的网络的概念图。

图2是说明用于根据本公开的说明性实施方式压缩IPv6地址的方法的流程图。

图3是示出根据本公开的说明性实施方式的网关的框图。

图4是示出根据本公开的说明性实施方式的包含IPv6地址的包的结构图。

图5是用于描绘根据本公开的说明性实施方式产生IPv6地址的压缩地址的过程的图表。

图6是示出根据本公开的说明性实施方式的映射表的图表。

图7是描绘用于根据本公开的说明性实施方式转换IPv6地址的方法的流程图。

图8是图解根据本公开的说明性实施方式的网关的框图。

图9是描绘根据本公开的说明性实施方式转换IPv6地址的过程的图表。

图10是用于说明根据本公开的说明性实施方式的利用IPv6地址的转换的通信方法的图形。

图11是图解根据本公开的说明性实施方式的网关的框图。

图12是说明根据本公开的说明性实施方式的利用压缩地址的转换的通信方法的图形。

图13是示出根据本公开的说明性实施方式的网关的框图。

具体实施方式

下文将参考附图详细描述本公开的说明性实施方式使得本发明构思可以容易地被本领域技术人员实施。然而，应当知道的是，本公开并不受限于这些说明性实施方式，且能够用多种其它方式来实现。在附图中，与本说明书不直接相关的某些部分被省略以提高附图的清晰度，且贯穿全文，类同的参考数字表示类同的部件。

纵贯全文，术语“连接到”或“耦合到”用来表明一个元件到另一个元件的连接或耦合且包括两种情况：一是一个元件被“直接连接或耦合到”另一个元件，二是一个元件经由另一个元件被“电子地连接或耦合到”又一个元件。此外，本发明中所使用的术语“包括”或“包含”和/或“包括或包含”意指除了所记载的部件、步骤、操作和/或元件之外，不排除一或多个其它的部件、步骤、操作，和/或元件的存在或添加。

图2是描绘根据说明性实施方式的IPv6地址压缩方法的流程图。图3是图解根据说明性实施方式的网关的框图。图4是图解根据说明性实施方式的包含IPv6地址的包的结构图。图5是描绘根据说明性实施方式产生IPv6地址的压缩地址的过程的图表。图6示出了根据说明性实施方式的映射表。

IPv6地址压缩方法可被用于网关100中。网关100可位于网络之间的连接点以便提供网络之间的互操作。网关100可提供压缩和还原数据包的功能。具体而言，根据该说明性实施方式的IPv6地址压缩方法可被用于连接WPAN和IP网络的网关100中。

参考图3-6将详细描述图2中的IPv6地址压缩方法的具体步骤。如图3中所示，IPv6地址压缩方法可通过连接WPAN和IP网络的网关100来完成。

首先，包含IPv6地址的包被接收（S100）。包是数据的发送单元，数据被分割以易于在网络上传送。包不仅包括数据信息而且包括地址信息、序列信息、差错信息，等等。包可具有标准化格式，具体取决于网络的协议。

举例来说，包可由来自IP网络20的包接收单元110接收。在该实施例中，所接收的包可以是如图4中所示的IPv6包160。IPv6包160可被插入MAC帧150的净荷154中且包括IPv6头170和IPv6净荷179。IPv6头170包括：4位的VER（版本）171，其表示因特网协议的版本；8位的TC（流量类别）172，其表示服务类型；20位的FL（流标签）173，其用于识别IPv6包的流；16位的PL（净荷长度）174，其表示IPv6净荷的长度；8位的NH（下一包头）175，其用于指示扩展头；8位的HL（跳数限制）176，其类似于IPv4的TTL（生存时间）；128位的IPv6源地址177；以及128位的IPv6目的地址178。该包包括两个IPv6地址，即，IPv6源地址177和IPv6目的地址178。

包可由来自WPAN10的包接收单元110接收。在该实施例中，所接收的包可以是如图4中所示的压缩的IPv6包180。通过压缩IPv6包160，压缩的IPv6包180可以被产生。考虑到采用IEEE802.15.4作为PHY/MAC的WPAN10中的PHY/MAC所使用的信息单元的最大容量，IPv6/TCP或IPv6/UDP头和应用数据应该被表示在80字节之内。为了解决这个问题，6LoWPAN工作组已经提出了一种用于压缩IPv6包160的头170的方法。作为参考，RFC4944（其是6LoWPAN的标准文档）描述了IPv6包160的头170的压缩。

压缩的IPv6包180包括：8位的IPv6分派（dispatch）181，其表示头类型；通用压缩头182；以及IPv6净荷185。通用压缩头182包括：8位的HC1编码183，其表示压缩的信息；以及未压缩头184。在该实施例中，IPv6地址可被包括在通用压缩头182的一部分中，但不限于此。例如，IPv6地址可被包括在IPv6净荷185中。

同时，下面的表1提供了IPv6分派181的典型码型。

表1

型	头类型	备注
			00 xxxxxx	NALP	非LoWPAN帧
01 000001	IPv6	未压缩IPv6地址
			01 000010	LoWPAN_HC1	LoWPAN_HC1压缩IPv6
···	Reserved	目前保留
			01 010000	LoWPAN_BC0	LoWPAN_BC0广播
···	Reserved	目前保留
			01 111111	ESC	伴随额外的分派字节

根据该说明性实施方式的包含IPv6地址的包可具有预先定义的IPv6分派值181以便进行IPv6地址压缩。例如，预先定义的IPv6分派值181可以但不限于是“01010001”。预先定义的IPv6分派值181可以是表1中目前保留的任何值。

接着，从IPv6地址提取MAC地址（S110）。

如图5中所示，IPv6地址200包括64位网络ID201和64位接口ID202。IPv6地址200的高64位代表网络ID201，由分配给每个网络的前缀确定。一般而言，如果是产生全局地址，高64位由网络设备（例如，路由器）自动产生。IPv6地址200的低64位代表接口ID202，且用各个设备的48位媒体访问控制（MAC）地址组成。每个设备的唯一的64位ID通过利用扩展唯一标识符（EUI）-64格式方法产生。按上文所述产生的高64位网络ID201和低64位接口ID202彼此结合，以便产生每个设备的唯一的128位IPv6地址200。

同时，当利用EUI-64格式方法产生接口ID202时，接口ID202包括由高24位的公司ID203和低24位的扩展ID205之间的16个比特构成的标签（0xFFFE）204。公司ID203是表示设备的制造公司的值，由IEEE分配。扩展ID205表示使用该MAC地址的设备的序列号。

如图5中所示，MAC地址210包括24位公司ID211和24位扩展ID212。MAC地址210可从IPv6地址200提取和产生。例如，MAC地址210可通过如下步骤产生：从IPv6地址200提取接口ID202、从接口ID202提取公司ID203和扩展ID205，然后结合这些提取物。但是，产生MAC地址210的方法并不局限于此。举例来说，可通过从IPv6地址200中移除网络ID201和标签204来产生MAC地址210。

接着，通过将预先定义的位序列插入MAC地址来产生压缩地址（S120）。

如图5中所示，压缩地址220包括24位公司ID221、预先定义的位序列222和24位扩展ID222。IPv6地址200的压缩地址可通过将预先定义的位序列222插入MAC地址210来产生。例如，可通过将预先定义的位序列222插到MAC地址210的公司ID211和扩展ID212之间来产生压缩地址220。预先定义的位序列222可以是任意的16位值，例如0xFEFE（1111 1110 1111 1110）。所产生的IPv6地址200的压缩地址220有64位，相当于128位IPv6地址200的一半大小。

在本说明性实施方式中，0xFEFE被描述为预先定义的位序列222的一个实施例。但是，预先定义的位序列222并不局限于此，且可以有其它的值。

通过从IPv6地址200提取MAC地址210并将预先定义的位序列222插入MAC地址210产生压缩地址220的步骤可由网关100的压缩地址产生单元120来执行。

接着，将IPv6地址和压缩地址存储在映射表中（S130）。

如图6中所示，映射数据库130中的映射表250包括IPv6地址200和压缩地址220。IPv6地址200和与其对应的压缩地址220可被存储在映射表250中。虽然映射表250的数据被示出为以十六进制符号限定，但是它们实际上以二进制数存储。

当预先定义的位序列是“0xFEFE(1111 1110 1111 1110)”且IPv6地址200是“FE00::00A0:37FF:FE27:0020”时，通过MAC地址的提取以及预先定义的位序列的插入，相对应的压缩地址220可以是“00A0:37FE:FE27:0020”。IPv6地址200中的符号“::”是指省略连续的0位。“FE00::00A0:37FF:FE27:0020”和“00A0:37FE:FE27:0020”以互相对应的方式被存储在映射表250中。

如图3中所示，映射表250中的所有数据可被存储在映射数据库130中。映射数据库130可以是映射表250的硬件实现。

根据该说明性实施方式的IPv6地址管理方法涉及将128位IPv6地址200压缩为64位压缩地址220并将64位压缩地址220存储在映射表250中。通过利用存储在映射表250中的IPv6地址200和压缩地址220，可进行IPv6地址200的转换。下面将详细描述该转换过程。

图7是描绘用于根据本公开的说明性实施方式的IPv6地址的转换方法的流程图。图8是图解根据说明性实施方式的网关的框图，图9是说明根据本公开的说明性实施方式转换IPv6地址的过程的图表。

用于IPv6的转换方法包括：接收包含IPv6地址的包；从映射表检索该IPv6地址的压缩地址以及发送包含该压缩地址的包。具体而言，根据本公开的说明性实施方式的压缩地址可通过从IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入该MAC地址中而产生。通过提供对应于128位IPv6地址的64位压缩地址，可用较小容量的地址值完成网络通信。

根据图7的IPv6地址转换方法的具体步骤将参考图8和9进行详细描述。在此，根据图8的IPv6地址转换方法的各个步骤可由图9中所示的网关300来执行。

首先，包含IPv6地址的包被接收（S200）。

参考图8和9，网关300的包接收单元310接收包含IPv6地址的包，例如，来自节点60的查询请求包350。节点60可以是WPAN节点。在该实施例中，由于从WPAN节点发送查询请求包350，所以它可具有压缩IPv6包格式。压缩IPv6包格式已参考图4进行了描述。IPv6地址可被包括在查询请求包350的通用压缩头中，但并不局限于此。例如，IPv6地址可被包括在IPv6净荷中。查询请求包350可以有预先定义的IPv6分派值以便进行IPv6地址的转换。例如，预先定义的IPv6分派值可以但不限于是“01010001”。预先定义的IPv6分派值可以是任何其它目前保留的值。

为了将数据传送给外部的IP网络节点，WPAN节点可将包括目的节点的IP网络节点地址的包发送给网关300。目的地址是128位的IPv6地址，且例如可以是“FE00::00A0:37FF:FE27:0020”。

在本说明性实施方式中，节点60被描述为WPAN节点，但并不受限于此。节点30可以是符合IEEE802.15.4标准的不同类型网络上的节点，或者可以是IP网络节点。在节点60是IP网络节点的情况下，该IP网络节点可将包含IPv6格式的目的WPAN节点的地址的包发送给网关300以便将数据传送给WPAN节点。

在该说明性实施方式中，查询请求包350被描述为包含IPv6地址的包的实施例，但包含IPv6地址的包并不受限于此。也就是说，可以使用包含IPv6地址的任何包。在该说明性实施方式中，目的地址被描述为IPv6地址的实施例，但IPv6地址并不受限于此。也就是说，IPv6地址可以是源地址或任何其它类型的地址。此外，在该说明性实施方式中，包包括一个IPv6地址，但包括在该包中的IPv6地址的数量并不受限于此。该包可包括多于一个的IPv6地址。

接着，从预先定义的映射表检索IPv6地址的压缩地址（S210）。

映射数据库330中的映射表370存储至少一个IPv6地址及其压缩地址。由于IPv6地址和与其对应的压缩地址一起被存储在映射表370中，所以网关300的地址检索单元320可检索对应于包含在所接收的包中的IPv6地址的压缩地址。如上所述，IPv6地址的压缩地址可以通过从IPv6地址中提取MAC地址并将预先定义的位序列插入MAC地址而产生。由于前面已经描述过映射表370和IPv6压缩地址，因此此处省略对它们的详细描述。

如图8中所示，映射表370中的所有数据可被存储在映射数据库330中。映射数据库330可以是映射表370的硬件实现。

如果预先定义的位序列是“0xFEFE(1111 1110 1111 1110)”且包括在所接收的包中的IPv6地址是“FE00::00A0:37FF;FE27:0020”，则压缩地址是“00A0:37FE:FE27:0020”。网关300的地址检索单元320从映射表370检索“00A0:37FE:FE27:0020”。

接着，包含该压缩地址的包被发送（S220）。

参考图8和9，网关300的包发送单元340将包含压缩地址的包（例如，查询响应包360）发送到节点60。查询响应包360被发送到的节点60可以与发送包含IPv6地址的包的节点60相同。如果节点60是WPAN节点，则要发送给节点60的查询响应包360会具有压缩IPv6包格式。压缩IPv6包格式已在前面参考图4进行了描述。在该实施例中，压缩地址可被包括在查询响应包360的通用压缩头的一部分中，但并不受限于此。压缩地址可被包括在IPv6净荷中。查询响应包360是对查询请求包350的响应包且可具有预先定义的IPv6分派值，该IPv6分派值表示该包是对查询请求包350的响应包。例如，预先定义的IPv6分派值可以是“01010010”，但并不受限于此。该预先定义的IPv6分派值可以是任何其它目前保留的值。

如图9中所示，查询响应包360包括从映射表370中检索到的压缩地址“00A0:37FE:FE27:0020”。该压缩地址是包括在查询请求包中的IPv6地址“FE00::00A0:37FF;FE27:0020”的压缩形式。

图10示出了根据本公开的说明性实施方式的利用IPv6地址转换的通信方法。图11是示出根据说明性实施方式的网关的框图。

利用IPv6地址转换的通信方法包括：从第一节点接收包含IPv6地址的包；从预先存储的映射表检索该IPv6地址的压缩地址；用检索到的压缩地址替换IPv6地址以及将包含该压缩地址的包发送给第二节点。具体而言，如上所述，根据该说明性实施方式的压缩地址通过从IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入MAC地址而产生。通过提供对应于128位IPv6地址的64位压缩地址，可用较小容量的地址值完成网络通信。

当数据被发送给IPv6地址（它的压缩地址被存储在映射表中）时，不需要针对该IPv6地址的额外压缩过程。

根据图10的通信方法的具体步骤将参考图11进行详细描述。根据图10的通信方法的各个步骤可由图11中所示的网关400来执行。

首先，从第一节点接收包含IPv6地址的包（S300）。

参考图11，网关400的包接收单元410从第一节点70接收包460。所接收的包460包含IPv6地址，该IPv6地址包括目的地址d1和源地址s1。第一节点70可以是IP网络节点。在该实施例中，包460可具有IPv6包格式。IPv6包格式已参考图4进行了描述。目的地址d1和源地址s1被包含在IPv6包的头中之后，被发送给网关400。在该实施例中，第一节点70可被包括在IP网络中，而网关400可将该IP网络和WPAN连接。

在该说明性实施方式中，虽然包含目的地址d1和源地址s1的包460被描述为包含IPv6地址的包的实施例，但该说明性实施方式并不受限于此。任何包含IPv6地址的包可被使用。此外，在该说明性实施方式中，包460包括两个IPv6地址，但并不受限于此。例如，包460可包括一个或者多于两个的IPv6地址。在该说明性实施方式中，虽然目的地址d1和源地址s1被描述为包括在包头中的信息的实施例，但是该说明性实施方式并不受限于此。例如，目的地址d1和源地址s1可被包括在包的净荷中。

接着，从映射表检索该IPv6地址的压缩地址。

映射数据库440中的映射表存储至少一个IPv6地址和该IPv6地址的压缩地址。由于IPv6地址和与其对应的压缩地址一起被存储在映射表中，所以网关400的地址检索单元420可检索包含在所接收的包中的IPv6地址的压缩地址。如上所述，IPv6地址的压缩地址通过从IPv6地址中提取MAC地址并将预先定义的位序列插入MAC地址而产生。由于前面已经描述过映射表和IPv6的压缩地址，因此此处省略对它们的详细描述。

如图11中所示，映射表中的所有数据可被存储在映射数据库440中。映射数据库440可以是映射表的硬件实现。

参考图11，由于所接收的包460包括两个IPv6地址——目的地址d1和源地址s1，所以地址检索单元420检索分别对应于该两个地址d1和s1的两个压缩地址。

接着，用压缩地址替换IPv6地址（S320）。

网关400的包转换单元430用从映射表中检索到的压缩地址替换包含在由包接收单元410接收的包460中的IPv6地址。

参考图11，包含在包460中的两个IPv6地址（即，目的地址d1和源地址s1）可分别用从映射表中检索到的压缩地址cd1和压缩地址cs1替换。

在该说明性实施方式中，使用了术语“替换”。但术语“替换”并不局限于替换包460的地址部分而同时保留帧或字段部分。在此，术语“替换”意思是包460的IPv6地址被移除而该IPv6地址的压缩地址独立于所述帧或字段部分的转换被新纳入。

接着，将包含压缩地址的包发送给第二节点（S330）。

包转换单元430输出包含IPv6地址的压缩地址的包470。包含目的地址的压缩地址cd1和源地址的压缩地址cs1的包470由包发送单元发送给第二节点75。第二节点75可以是例如WPAN节点。

根据本公开的说明性实施方式的通信方法传送包470，包470的IPv6地址被该IPv6地址的压缩地址所替换。因此，该包通过网关400之后的通信（例如，在第二节点75所属的网络中的通信）可利用较简单的压缩地址方便地实现。

根据该说明性实施方式的通信方法，通过转换IPv6地址和压缩包头，可以实现WPAN中的通信而无需在IPv6头中包括IPv6地址字段。

图12示出了根据本公开的说明性实施方式的利用压缩地址的转换的通信方法。图13是图解根据说明性实施方式的网关的框图。

利用压缩地址的转换的通信方法涉及：从第一节点接收包含IPv6地址的压缩地址的包；从映射表检索该压缩地址的预先存储的未压缩IPv6地址；用检索到的IPv6地址替换压缩地址；以及将包含该IPv6地址的包发送给第二节点。具体而言，如上所述，根据本公开的说明性实施方式的压缩地址通过从IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入MAC地址而产生。通过在通信中使用64位压缩地址而不是128位IPv6地址，包传送的开销可被减少。

根据图12的通信方法的具体步骤将参考图13进行详细描述。根据图12的通信方法的各个步骤可由图13中所示的网关500来执行。

首先，从第一节点接收包含IPv6地址的压缩地址的包（S400）。

参考图13，网关500的包接收单元510从第一节点80接收包560。所接收的包560包含IPv6地址的压缩地址。该压缩地址包括压缩的目的地址cd2和压缩的源地址cs2。第一节点80可以是WPAN节点。压缩的目的地址cd2和压缩的源地址cs2被包含在该包中之后，被发送给网关500。网关500可将该WPAN和IP网络连接。

在该说明性实施方式中，包含压缩的目的地址cd2和压缩的源地址cs2的包被描述为包560的实施例。但是，该说明性实施方式并不受限于此，包560可以是包含压缩地址的任何包。此外，在该说明性实施方式中，虽然包560被描述为包括两个压缩地址，但该说明性实施方式并不受限于此。包560可包括一个或者多于两个的压缩地址。

接着，从映射表检索对应于该压缩地址的未压缩IPv6地址（S410）。

映射数据库540中的映射表存储至少一个IPv6地址和对应于该IPv6地址的压缩地址。由于IPv6地址和与其对应的压缩地址一起被存储在映射表中，所以网关500的地址检索单元520可检索包含在所接收的包560中的压缩地址的未压缩IPv6地址。IPv6地址的压缩地址通过从IPv6地址中提取MAC地址并将预先定义的位序列插入MAC地址而产生，如上所述。由于前面已经描述过映射表和IPv6的压缩地址，因此此处省略对它们的详细描述。

如图13中所示，映射表中的所有数据可被存储在映射数据库540中。映射数据库540可以是映射表的硬件实现。

参考图13，由于包含在所接收的包中的压缩地址包括两个压缩地址——压缩的目的地址cd2和压缩的源地址cs2，所以地址检索单元420检索分别对应于该两个压缩地址的两个IPv6地址。

接着，用未压缩IPv6地址替换压缩地址（S420）。

包转换单元430用由地址检索单元520检索到的地址替换包含在包560中的压缩地址。

参考图13，包含在包560中的该两个压缩地址（即，压缩的目的地址cd2和压缩的源地址cs2）可用从映射表中检索到的目的地址d2和源地址s2替换。

在该说明性实施方式中，使用了术语“替换”。术语“替换”并不局限于替换包560的地址部分而同时保留帧或字段部分。在此，术语“替换”意思是包560的IPv6地址被移除而该IPv6地址的压缩地址独立于所述帧或字段部分的转换被新纳入。

接着，将包含该IPv6地址的包发送给第二节点（S430）。

包转换单元530输出包含IPv6地址（即，目的地址d2和源地址s2）的包。包发送单元550将包含IPv6地址的包570发送给第二节点。第二节点可以是例如IP网络的节点。

在根据本公开的说明性实施方式的通信方法中，包570被传送，在包570中，压缩地址被IPv6地址替换。因此，该包被传送到网关500之前在节点处的通信（例如，在第一节点80所属的网络中的通信）可利用较简单的压缩地址进行。

此外，鉴于IPv6地址的压缩地址被存储在映射表中，所以当包含该IPv6地址的包被接收时，不会伴随任何另外的IPv6地址压缩过程。

节点80可被实现为能够访问网络的传感器节点、计算机或移动终端。传感器节点包括所有类型的能够利用传感器收集信息并发送所收集的信息的设备。计算机可包括但不限于台式机、笔记本电脑和配备有网页浏览器的类似物。移动终端是指具有便携性和移动性的无线通信设备且可包括所有类型的手持式无线通信设备，比如PCS（个人通信系统）、GSM（全球移动通信系统）、PDC（个人数字蜂窝系统）、PHS（个人手持电话系统）、PDA（个人数字助理）、IMT（国际移动通信）-2000、CDMA（码分多址）-2000、W-CDMA（W-码分多址）-2000和Wibro（无线宽带网络）终端。

根据本公开的实施方式在图3、8、9、11和13中所示的各个部件可以是软件或硬件部件，比如现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）。这些部件被配置来执行一定的功能。

但是，所述部件并不限于软件或硬件，且每个部件可被存储在可寻址的存储介质中或者可被配置来实现一或多个处理器。

因此，所述部件可包括例如软件、面向对象的软件、类、任务、进程、函数、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动器、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表格、阵列、变量，等等。

这些部件和其功能可互相组合或者可被划分成额外的部件。

说明性实施方式的上述描述是为说明目的而提供，且本领域技术人员能够理解的是，可以作出各种改变和修改而不改变该说明性实施方式的技术构思和本质特征。因此，明显的是，上述说明性实施方式在所有方面都是说明性的，且并不限制本公开。例如，被描述为是单一类型的各个部件可以以分布式的方式被实现。同样地，被描述为是分布式的部件可以以组合的方式被实现。

本发明构思的范围由下面的权利要求及其等同方式限定而不是由说明性实施方式的详细描述限定。应当理解的是，由所述权利要求及其等同方式的涵义和范围而构思的所有的修改方式和实施方式均被包括在本发明构思的范围中。

Claims

1.一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法，所述方法包括：

接收包含IPv6地址的包；

从所述包的所述IPv6地址提取MAC地址；

通过将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生压缩地址；以及

将所述压缩地址和所述IPv6地址存储在映射表中。

2.一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法，所述方法包括：

从节点接收包含IPv6地址的包；

从预先存储的映射表检索所述IPv6地址的压缩地址；以及

将包含所述压缩地址的包发送给所述节点，

其中所述压缩地址通过从所述IPv6地址提取MAC地址并将预先定义的位序列插入所述MAC地址而产生。

3.一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法，所述方法包括：

从第一节点接收包含IPv6地址的包；

从预先存储的映射表检索所述IPv6地址的压缩地址；

用所述压缩地址替换所述包中的所述IPv6地址；以及

将包含所述压缩地址的所述包发送给第二节点，

4.一种在网关中使用的针对IPv6地址的管理方法，所述方法包括：

从第一节点接收包含IPv6地址的压缩地址的包；

从预先存储的映射表检索所述压缩地址的未压缩的所述IPv6地址；

用所述未压缩的IPv6地址替换所述包中的所述压缩地址；以及

将包含所述未压缩的IPv6地址的所述包发送给第二节点，

5.如权利要求1到2中任一项所述的管理方法，

其中所述包接收自WPAN（无线个域网）节点。

6.如权利要求3所述的管理方法，

其中所述第二节点是WPAN节点。

7.如权利要求4所述的管理方法，

其中所述第一节点是WPAN节点。

8.如权利要求1到4中任一项所述的管理方法，

其中所述IPv6地址包括网络ID和接口ID，

所述接口ID包括公司ID、标签和扩展ID，且

所述MAC地址通过从所述IPv6地址提取所述公司ID和所述扩展ID来产生。

9.如权利要求1到4中任一项所述的管理方法，

其中所述MAC地址包括所述公司ID和所述扩展ID，且

所述压缩地址通过将预先定义的位序列插到所述公司ID和所述扩展ID之间而产生。

10.如权利要求1到4中任一项所述的管理方法，

其中所述MAC地址有48位，

所述预先定义的位序列有16位。

11.如权利要求1到4中任一项所述的管理方法，

其中所述预先定义的位序列是0xFEFE（1111111011111110）。

12.如权利要求1到4中任一项所述的管理方法，

其中所述网关连接WPAN和IP网络。

13.一种网关，其包括：

被配置来接收包含IPv6地址的包的包接收单元；

被配置来从所述包的所述IPv6地址提取MAC地址并通过将预先定义的位序列插入所述MAC地址来产生压缩地址的压缩地址产生单元；以及

存储所述IPv6地址和所述压缩地址的映射数据库。

14.一种网关，其包括：

被配置来从节点接收包含IPv6地址的包的包接收单元；

被配置来检索所述IPv6地址的压缩地址的地址检索单元；

被配置来将包含所述压缩地址的包发送给所述节点的包发送单元；以及

存储所述IPv6地址和所述压缩地址的映射数据库，

15.一种网关，其包括：

被配置来从第一节点接收包含IPv6地址的包的包接收单元；

被配置来检索所述IPv6地址的压缩地址的地址检索单元；

被配置来用所述压缩地址替换所述包中的所述IPv6地址的包转换单元；

被配置来将包含所述压缩地址的所述包发送给第二节点的包发送单元；以及

存储所述IPv6地址和所述压缩地址的映射数据库，

16.一种网关，其包括：

被配置来从第一节点接收包含IPv6地址的压缩地址的包的包接收单元；

被配置来检索所述压缩地址的未压缩的所述IPv6地址的地址检索单元；

被配置来用所述未压缩的IPv6地址替换所述包中的所述压缩地址的包转换单元；

被配置来将包含所述未压缩的IPv6地址的所述包发送给第二节点的包发送单元；以及

存储所述IPv6地址和所述压缩地址的映射数据库，

17.如权利要求13到14中任一项所述的网关，

其中所述包接收单元从WPAN（无线个域网）节点接收所述包。

18.如权利要求15所述的网关，

其中所述第二节点是WPAN节点。

19.如权利要求16所述的网关，

其中所述第一节点是WPAN节点。

20.如权利要求13到16中任一项所述的网关，

其中所述IPv6地址包括网络ID和接口ID，

所述接口ID包括公司ID、标签和扩展ID，且

21.如权利要求13到16中任一项所述的网关，

其中所述MAC地址包括所述公司ID和所述扩展ID，且

22.如权利要求13到16中任一项所述的网关，

其中所述MAC地址有48位，

所述预先定义的位序列有16位。

23.如权利要求13到16中任一项所述的网关，

其中所述预先定义的位序列是0xFEFE（1111111011111110）。

24.如权利要求13到16中任一项所述的网关，

其中所述网关连接WPAN和IP网络。