CN106612337A - 抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法、网关和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法、网关和系统，涉及物联网技术领域。该方法包括：网关响应于终端发起的注册请求，对终端请求注册的IPv6地址进行冲突性检测；其中，终端请求注册的IPv6地址采用6LoWPAN技术生成；如果检测到IPv6地址冲突、且冲突来自异构接口，网关从预留的IPv6地址委派空间中为终端分配一个IPv6地址，并向终端发送异构冲突通知，其中携带网关分配的IPv6地址，终端利用网关分配的IPv6地址重新进行注册。本发明加速了异构6LoWPAN终端的注册过程，增强了6LoWPAN网络在异构环境下的健壮性。此外，网关采用一个IPv6地址前缀就能在异构链路地址冲突的情况下确保所属异构终端获取唯一的6LoWPAN地址，节约地址，便于业务的统一管理和标识。

Description

抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法、网关和系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种抑制异构环境中6LoWPAN(IPv6低功率个人无线区域网路)地址冲突的方法、网关和系统。
背景技术
6LoWPAN针对物联网低功耗环境对传统的IPv6(InternetProtocol Version 6，互联网协议版本6)报文进行压缩和优化，是一种基于下一代互联网标准的轻量级IPv6协议。
6LoWPAN终端将二层链路层地址映射为EUI-64(64-bitExtended Unique Identifier，64比特扩展特殊标识)格式的IID(Interface ID,接口地址)，并生成6LoWPAN地址，以便压缩报文头,减小物联网链路开销，而基于异构技术6LoWPAN终端的链路层地址生成方式各异、地址长度空间重叠、无法相互感知二层链路层地址冲突，造成异构物联网共存环境中6LoWPAN终端地址冲突问题。
并且，异构节点越多地址冲突概率越大。终端会反复收到网关的地址冲突通知，并重新随机生成链路层地址组装6LoWPAN地址，导致地址冲突的异构终端接入网络时间长、注册困难、能耗开销大。如果异构6LoWPAN终端采用出厂内嵌的链路层地址造成冲突，则无法通过重新生成的方式解决6LoWPAN地址冲突，需通过不同前缀区分，地址浪费较严重，并且为同一接入点采用异构技术的6LoWPAN终端分配不同地址前缀不利于业务的统一管理和标识。
因此，需要采取适当的机制解决异构物联网共存环境中6LoWPAN终端地址冲突的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的一个技术问题是：异构物联网环境中6LoWPAN终端地址冲突的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供的一种抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法，包括：
网关响应于终端发起的注册请求，对终端请求注册的互联网协议版本6IPv6地址进行冲突性检测；其中，终端请求注册的IPv6地址采用6LoWPAN技术生成；
如果检测到IPv6地址冲突、且冲突来自异构接口，网关从预留的IPv6地址委派空间中为终端分配一个IPv6地址，并向终端发送异构冲突通知，其中携带网关分配的IPv6地址，以便终端利用网关分配的IPv6重新进行注册。
根据本发明实施例的第二个方面，提供的一种抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的网关，包括：
冲突检测模块，用于响应于终端发起的注册请求，对终端请求注册的IPv6地址进行冲突性检测；其中，终端请求注册的IPv6地址采用6LoWPAN技术生成；
地址委派模块，用于如果检测到IPv6地址冲突、且冲突来自异构接口，则从预留的IPv6地址委派空间中为终端分配一个IPv6地址，并向终端发送异构冲突通知，其中携带网关分配的IPv6地址，以便终端利用网关分配的IPv6重新进行注册。
根据本发明实施例的第三个方面，提供的一种抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的系统，包括：前述实施例的网关以及各种异构的终端，异构的终端采用6LoWPAN技术生成IPv6地址并进行注册。
本发明通过网关检测异构终端地址冲突，并采用地址委派的方式解决异构物联网环境中6LoWPAN终端地址冲突的问题，接收到异构冲突通知的终端利用委派的地址进行注册，将停止再次调用冲突的内嵌链路层地址组装6LoWPAN地址，也无需反复生成随机链路层地址，从而加速异构6LoWPAN终端的注册过程，增强了6LoWPAN网络在异构环境下的健壮性。此外，该冲突解决方案无需改变或增加IPv6地址前缀，使得网关采用一个IPv6地址前缀就能在异构链路地址冲突的情况下确保所属异构终端获取唯一的6LoWPAN地址，节约地址，便于业务的统一管理和标识。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出根据本公开的示例性实施例的抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法的流程示意图。
图2示出根据本公开的另一种示例性实施例的抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法的流程示意图。
图3示出根据本公开的示例性实施例的抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的网关的结构示意图。
图4示出根据本公开的另一种示例性实施例的抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的网关的结构示意图。
图5示出根据本公开的示例性实施例的抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对异构物联网环境中6LoWPAN终端地址冲突的问题，提出本方案。下面结合图1对本发明抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法进行描述。
图1为本发明抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例的方法包括：
步骤S102，网关响应于终端发起的注册请求，对终端请求注册的IPv6地址进行冲突性检测。其中，终端请求注册的IPv6地址采用6LoWPAN技术生成，即，终端将内嵌的链路层地址或随机生成的链路层地址映射为EUI-64格式的接口地址，然后将前缀和接口地址组装成IPv6地址。
步骤S104，如果检测到IPv6地址冲突，网关判断检测到的IPv6地址冲突是否自异构接口。如果是，则执行步骤S106。
其中，网关具备不同的异构无线接口，例如，DECT(DigitalEnhanced Cordless Telecommunications，数字增强无绳通信)、802.15.4、Z-wave、蓝牙等的接口。网关会对不同的异构接口进行标识。当发生地址冲突时，网关判断终端发起注册的无线接口以及发生冲突的终端注册时的无线接口是否异构，若异构，则确定冲突来自异构接口。
步骤S106，网关从预留的IPv6地址委派空间中为终端分配一个IPv6地址，并向终端发送异构冲突通知，其中携带网关分配的IPv6地址。
其中，网关为终端分配IPv6地址可以随机分配，也可以按一定的顺序或者某种预设规则分配，一种示例性的实施方式为：网关根据终端发起注册的无线接口，从IPv6地址委派空间中与终端发起注册的无线接口相应的地址区域中为终端分配一个IPv6地址。例如，为DECT的终端预留某一部分IPv6地址区域，为802.15.4的终端预留另一部分地址区域，便于管理和分配。
此外，IPv6地址委派空间中的IPv6地址前缀都相同，并且与终端组装IPv6地址使用的前缀也相同。
步骤S108，终端接收到网关发送的异构冲突通知和其中携带的分配的IPv6地址，将不再重新生成随机链路层地址或再次读取内嵌的链路层地址组装IPv6地址，而是利用网关分配的IPv6地址重新进行注册。
上述方法通过网关检测异构终端地址冲突，并采用地址委派的方式解决异构物联网环境中6LoWPAN终端地址冲突的问题，接收到异构冲突通知的终端利用委派的地址进行注册，将停止再次调用冲突的内嵌链路层地址组装6LoWPAN地址，也无需反复生成随机链路层地址，从而加速异构6LoWPAN终端的注册过程，增强了6LoWPAN网络在异构环境下的健壮性。此外，该冲突解决方案无需改变或增加IPv6地址前缀，使得网关采用一个IPv6地址前缀就能在异构链路地址冲突的情况下确保所属异构终端获取唯一的6LoWPAN地址，节约地址，便于业务的统一管理和标识。
为了便于网关为发生地址冲突的异构终端分配IPv6地址，需要对IPv6地址委派空间进行统一的管理。例如，网关对IPv6地址委派空间进行维护，将已经被注册的IPv6地址从IPv6地址委派空间中移除，将已经释放的IPv6地址重新回收加入IPv6地址委派空间。
下面结合图2描述本发明抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法的一个具体的示例性实施例。
图2为本发明抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的方法另一个实施例的流程图。如图2所示，异构6LoWPAN终端1和终端2链路层地址相同，向网关注册相同的IPv6地址发生冲突，利用本方案解决的过程如下：
步骤S202，终端1采用6LoWPAN技术生成IPv6地址，向网关注册并注册成功。
其中，终端1将内嵌的链路层地址或随机生成的链路层地址映射为EUI-64格式的接口地址，然后将前缀和接口地址组装成IPv6地址。
步骤S204，终端2采用6LoWPAN技术生成与终端1相同的IPv6地址，并向网关进行注册。
其中，由于终端2内嵌或随机生成的链路层地址与终端1的链路层地址相同，并且前缀相同，导致终端2生成的IPv6地址与终端1的IPv6地址相同。
步骤S206，网关检测到终端2和终端1的IPv6地址冲突，并判断该IPv6地址冲突来自异构接口，从预留的IPv6地址委派空间中为终端2分配一个IPv6地址，并向终端2发送异构冲突通知，其中携带网关分配的IPv6地址。
步骤S208，终端2接收到网关发送的异构冲突通知和其中携带的分配的IPv6地址，将不再重新生成随机链路层地址或再次读取内嵌的链路层地址组装IPv6地址，而是利用网关分配的IPv6地址重新进行注册。
步骤S210，网关检测终端2重新注册的IPv6地址，没有发现冲突，则返回注册成功的消息。
根据本发明实施例的第二个方面，提供的一种抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的网关，下面结合图3进行描述。
图3为本发明抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的网关一个实施例的结构示意图。如图3所示，该网关300包括：
冲突检测模块302，用于响应于终端发起的注册请求，对终端请求注册的IPv6地址进行冲突性检测。
其中，终端请求注册的IPv6地址采用6LoWPAN技术生成。
其中，冲突检测模块302，用于判断终端发起注册的无线接口以及发生冲突的终端注册时的无线接口是否异构，若异构，则确定冲突来自异构接口。
地址委派模块304，用于如果检测到IPv6地址冲突、且冲突来自异构接口，则从预留的IPv6地址委派空间中为终端分配一个IPv6地址，并向终端发送异构冲突通知，其中携带网关分配的IPv6地址，以便终端利用网关分配的IPv6重新进行注册。
其中，地址委派模块304，用于根据终端发起注册的无线接口，从IPv6地址委派空间中与终端发起注册的无线接口相应的地址区域中为终端分配一个IPv6地址。
下面结合图4本发明抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的网关300进行进一步描述。
图4为本发明抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的网关另一个实施例的结构示意图。如图4所示，该网关300还包括：
地址预留模块406，用于预留用于异构冲突的IPv6地址委派空间。
地址空间维护模块408，用于对IPV6地址委派空间进行维护，将已经被注册的IPv6地址从IPv6地址委派空间中移除，将已经释放的IPv6地址重新回收加入IPv6地址委派空间。
根据本发明实施例的第三个方面，提供的一种抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的系统，下面结合图5进行描述。
图5为本发明抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的系统一个实施例的结构示意图。如图5所示，该系统500包括：前述实施例的网关300以及各种异构的终端502，异构的终端502采用6LoWPAN技术生成IPv6地址并进行注册。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种抑制异构环境中IPv6低功率无线个人区域网络6LoWPAN地址冲突的方法，其特征在于，包括：
网关响应于终端发起的注册请求，对终端请求注册的互联网协议版本6IPv6地址进行冲突性检测；其中，终端请求注册的IPv6地址采用6LoWPAN技术生成；
如果检测到IPv6地址冲突、且冲突来自异构接口，网关从预留的IPv6地址委派空间中为所述终端分配一个IPv6地址，并向所述终端发送异构冲突通知，其中携带网关分配的IPv6地址，以便所述终端利用网关分配的IPv6地址重新进行注册。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
网关预留用于异构冲突的IPv6地址委派空间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
网关对IPv6地址委派空间进行维护，将已经被注册的IPv6地址从IPv6地址委派空间中移除，将已经释放的IPv6地址重新回收加入IPv6地址委派空间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关从预留的IPv6地址委派空间中为所述终端分配一个IPv6地址包括：
网关根据所述终端发起注册的无线接口，从IPv6地址委派空间中与所述终端发起注册的无线接口相应的地址区域中为所述终端分配一个IPv6地址。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，网关采用以下方法确定冲突来自异构接口：
网关判断所述终端发起注册的无线接口以及发生冲突的终端注册时的无线接口是否异构，若异构，则确定冲突来自异构接口。
6.一种抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的网关，其特征在于，包括：
冲突检测模块，用于响应于终端发起的注册请求，对终端请求注册的IPv6地址进行冲突性检测；其中，终端请求注册的IPv6地址采用6LoWPAN技术生成；
地址委派模块，用于如果检测到IPv6地址冲突、且冲突来自异构接口，则从预留的IPv6地址委派空间中为所述终端分配一个IPv6地址，并向所述终端发送异构冲突通知，其中携带网关分配的IPv6地址，以便所述终端利用网关分配的IPv6地址重新进行注册。
7.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，还包括：
地址预留模块，用于预留用于异构冲突的IPv6地址委派空间。
8.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，还包括：
地址空间维护模块，用于对IPV6地址委派空间进行维护，将已经被注册的IPv6地址从IPv6地址委派空间中移除，将已经释放的IPv6地址重新回收加入IPv6地址委派空间。
9.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，
所述地址委派模块，用于根据所述终端发起注册的无线接口，从IPv6地址委派空间中与所述终端发起注册的无线接口相应的地址区域中为所述终端分配一个IPv6地址。
10.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，
所述冲突检测模块，用于判断所述终端发起注册的无线接口以及发生冲突的终端注册时的无线接口是否异构，若异构，则确定冲突来自异构接口。
11.一种抑制异构环境中6LoWPAN地址冲突的系统，其特征在于，包括权利要求6-10任一项所述的网关以及各种异构的终端，异构的终端采用6LoWPAN技术生成IPv6地址并进行注册。
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