15、6LoWPAN技术全面解析

6LoWPAN技术全面解析

1. 6LoWPAN概述

6LoWPAN（IPv6 over Low - power Wireless Personal Area Networks）是一种让IPv6数据包能够在低功耗无线个域网中传输的技术。在传输未压缩的IPv6报头时，会预先添加一个01000001的调度值。多数IPv6报头字段处于32位边界内，便于32位和64位处理器通过单时钟转换访问。不过，额外的8位调度值会破坏部分字段（如流标签）的32位边界，需要额外的时钟转换，降低处理速度。但很多嵌入式物联网设备使用8位和16位处理器，受此影响较小。

6LoWPAN未压缩报头还可用于传输IPv4数据报和其他类型的数据包。在此场景下，6LoWPAN提供分片功能，实现基于IEEE 802.15.4的完整IPv4栈的端到端传输，网关仅转换物理层和链路层，保留所有上层。但缺点是IPv4数据报未压缩，传输效率低。

多个调度值和报头可按特定顺序编码到单个数据报中。不同6LoWPAN报头的顺序能让编码器和解码器在单个数据报包含多个报头时实现同步。通常，若存在第一个报头应为网状报头，它携带原始和最终MAC地址及跳数；接着是广播报头，包含逐跳链路层信息；第三个是分片报头，支持大于链路层MTU大小的数据报传输；最后是未压缩或压缩的网络/传输层报头。

6LoWPAN依靠调度值指定不同报头，而IPv6依靠下一个报头字段。在调度值之后，6LoWPAN协议添加与报头关联的压缩字段，然后是直接从IPv6报头复制的未压缩字段，即内联字段，如与外部主机关联的难以基于上下文和隐含信息压缩的IPv6地址。

以UDP over IPv6为例，未压缩时UDP和IPv6报头分别为8字节和40字节，共48