16、基于 IP 的 WPAN 和 WLAN 技术解析

基于 IP 的 WPAN 和 WLAN 技术解析

1. 碎片化与邻居发现

碎片化是一项资源密集型任务，对基于电池的传感器节点的处理和能源能力要求较高。为降低大型网状网络中的功率和资源限制，建议在应用层限制数据大小，并使用报头压缩技术。

邻居发现（ND）由 RFC4861 定义为单跳路由协议，是网状网络中相邻节点之间的正式约定，允许节点相互通信。随着网状网络的增长、收缩和转变，会产生新的邻居关系，因此需要进行邻居发现。ND 包含两个基本过程和四种基本消息类型：
- 寻找邻居 ：包括邻居注册（NR）和邻居确认（NC）阶段。
- 寻找路由器 ：包括路由器请求（RS）和路由器通告（RA）阶段。

在 ND 过程中可能会出现冲突，例如主机节点与一个路由器断开连接并与同一网状网络中的另一个路由器建立连接。ND 还需找出重复地址和不可达邻居。DHCPv6 可与邻居发现结合使用。

一个支持 802.15.4 的设备通过物理层和数据链路层启动后，6LoWPAN 可进行邻居发现并扩展网状网络，具体流程如下：
1. 为低功耗无线寻找合适的链路和子网。
2. 最小化节点发起的控制流量。
3. 主机发出 RS 消息以请求网状网络前缀。
4. 路由器以前缀进行响应。
5. 主机为自己分配一个链路本地单播地址（FE80::IID）。
6. 主机在 NR 消息中将此链路本地单播地址传输到网状网络。
7. 通过等待 NC 消息进行重复地址检测（DAD），若超时则假定该地址未被使用。

配置完成后，主机可使用唯一的