CN109120729A - 地址分配管理方法、6LoWPAN网关和*** - Google Patents
地址分配管理方法、6LoWPAN网关和*** Download PDFInfo
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Abstract
本申请提出一种地址分配管理方法、6LoWPAN网关和***，涉及物联网技术领域。其中，本发明的一种地址分配管理方法包括：网关动态获取中间节点的接入能力信息；基于预定策略根据接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量；根据中间节点能够承载的终端数量为中间节点分配地址池，并下发到中间节点。通过这样的方法，能够动态的获取来自中间节点的接入能力信息，并根据该接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量，基于该数量为中间节点分配地址，从而实现了根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
Description
技术领域
本申请涉及物联网技术领域，特别是一种地址分配管理方法、6LoWPAN(基于IPv6的低功率无线个人区域网络)网关和***。
背景技术
6LoWPAN是一种基于IPv6的低速无线个域网标准，即IPv6over IEEE 802.15.4。针对物联网低功耗环境对传统的IPv6报文进行压缩和优化，是一种基于下一代互联网标准的物联网IPv6协议。
当前6LoWPAN网络中的中间节点采用与固网类似的尽力而为方式为物联网终端分配IPv6地址并组网。但是，由于节点的直接接入能力是有限的，尽力而为的处理方式容易导致中间的传感节点处理能力超载，可以会造成节点的崩溃，影响接入该节点的所有设备的使用。
发明内容
本申请的一个目的在于提出一种自适应性的调整6LoWPAN中间节点接入能力的方案。
根据本申请的一个方面，提出一种地址分配管理方法，包括：网关动态获取中间节点的接入能力信息；基于预定策略根据接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量；根据中间节点能够承载的终端数量为中间节点分配地址池，并下发到中间节点。
可选地，接入能力信息包括：中间节点当前承载的终端数量、中间节点的地址信息、父节点标识、中间节点的等级、中间节点的剩余电量、中间节点的处理能力、中间节点的属性中的一个或多个。
可选地，预定策略包括：若中间节点的剩余电量低于预定电量门限，则减小中间节点能够承载的终端数量。
可选地，预定策略包括：若中间节点的剩余电量高于预定电量门限，则增加中间节点能够承载的终端数量。
可选地，预定策略还包括：若中间节点的剩余电量低于预定电量门限，且中间节点当前承载的终端数量小于中间节点能够承载的终端数量，则确定中间节点能够承载的终端数量等于中间节点当前承载的终端数量。
可选地，预定策略还包括：中间节点能够承载的终端数量不大于中间节点的父节点的剩余地址数量。
可选地，还包括：若根据接入能力信息确定的中间节点能够承载的终端数量小于中间节点当前承载的终端数量，则向连接中间节点的全部或部分终端下发重新选择接入点指令。
可选地，还包括：若根据接入能力信息确定的中间节点能够承载的终端数量小于中间节点当前承载的终端数量，则将与中间节点连接的部分终端强制下线，被强制下线的终端的数量等于确定的中间节点能够承载的终端数量与中间节点当前承载的终端数量的差值。
可选地，根据中间节点能够承载的终端数量为中间节点分配地址池包括：根据中间节点的父节点的地址空间为中间节点分配符合终端数量的连续地址区间。
可选地，网关获取中间节点的接入能力信息包括：网关按照预定频率或在终端请求接入时，向中间节点发送接入能力查询信息，并获取来自中间节点的接入能力信息。
可选地，网关接收中间节点主动上报的接入能力信息，其中，中间节点以预定频率、在接入能力变化达到预定量时或在终端接入中间节点时，主动向中间节点上报接入能力信息。
通过这样的方法，能够动态的获取来自中间节点的接入能力信息，并根据该接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量，基于该数量为中间节点分配地址，从而实现了根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
根据本发明的另一个方面，提出一种6LoWPAN网关，包括：节点能力获取模块，用于网关动态获取中间节点的接入能力信息；数量计算模块，用于基于预定策略根据接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量；地址分配模块，用于根据中间节点能够承载的终端数量为中间节点分配地址池，并下发到中间节点。
可选地，接入能力信息包括：中间节点当前承载的终端数量、中间节点的地址信息、父节点标识、中间节点的等级、中间节点的剩余电量、中间节点的处理能力、中间节点的属性中的一个或多个。
可选地，预定策略包括：若中间节点的剩余电量低于预定电量门限，则减小中间节点能够承载的终端数量。
可选地，预定策略包括：若中间节点的剩余电量高于预定电量门限，则增加中间节点能够承载的终端数量。
可选地，地址分配模块，用于根据中间节点的父节点的地址空间为中间节点分配符合终端数量的连续地址区间。
可选地，节点能力获取模块用于：按照预定频率或在终端请求接入时，向中间节点发送接入能力查询信息，并获取来自中间节点的接入能力信息；
可选地，节点能力获取模块用于：接收中间节点主动上报的接入能力信息，其中，中间节点按照预定频率、在接入能力变化达到预定量时或在终端接入中间节点时，主动向中间节点上报接入能力信息。
这样的6LoWPAN网关能够动态的获取来自中间节点的接入能力信息，并根据该接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量，基于该数量为中间节点分配地址，从而实现了根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
根据本发明的又一个方面，提出一种6LoWPAN***，包括：6LoWPAN网关，用于执行权利要求1～7任意一项的方法；和，中间节点，用于向6LoWPAN网关发送接入能力信息，基于6LoWPAN网关分配的地址池承载终端。
这样的6LoWPAN***能够动态的获取来自中间节点的接入能力信息，并根据该接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量，基于该数量为中间节点分配地址，从而实现了根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
根据本发明的再一个方面，提出一种6LoWPAN***，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上文中提到的任意一种6LoWPAN网关地址分配管理方法。
这样的6LoWPAN***根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
另外，根据本发明的一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中提到的任意一种6LoWPAN网关地址分配管理方法的步骤。
这样的计算机可读存储介质能够通过执行其上的程序指令，根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的6LoWPAN***的一个实施例的示意图。
图2为本发明的6LoWPAN***的另一个实施例的示意图。
图3为本发明的地址分配管理方法的一个实施例的流程图。
图4为本发明的地址分配管理方法的另一个实施例的流程图。
图5为本发明的6LoWPAN网关的一个实施例的示意图。
图6为本发明的6LoWPAN网关的另一个实施例的示意图。
图7为本发明的6LoWPAN***的又一个实施例的示意图。
图8为本发明的6LoWPAN***的一个实施例的信令流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本申请的技术方案做进一步的详细描述。
目前6LoWPAN网络采用尽力而为的传感终端接入和地址分配管理方式，终端通过中间节点逐级发出请求获取前缀并生成地址，通过全局注册后接入中间节点通信。大量6LoWPAN终端重复注册步骤，集中通过同一个中间节点获取地址、注册、通信的情况不可控，当中间传感节点超载或电源不足时，容易造成节点失效、路径断裂，终端需重接入到其他中间节点。
这样的方式会带来以下问题：
1、不同6LoWPAN节点的物理接入处理能力和容量有限，供电方式、角色各异，现有的地址分配方式无法感知区分，容易造成中间的传感节点能力饱和超载，导致节点失效、路径链的断裂和重计算，增加6LoWPAN传感节点开销。
2、现有6LoWPAN的多跳地址分配方式缺乏结构和层次，不利于6LoWPAN传感网内前缀聚合和节点故障的快速定位诊断。
3、无法根据中间节点状态的变化(如电量、位置等物理因素)，按需调整地址池的分配和终端接入规模，网络管控力度弱。
本申请6LoWPAN***的一个实施例的结构示意图如图1所示。6LoWPAN***包括存储器110和处理器120。其中：存储器110可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储下文中地址分配管理方法的对应实施例中的指令。处理器120耦接至存储器110，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器120用于执行存储器中存储的指令，能够实现中间节点的接入能力自适应调整。
在一个实施例中，还可以如图2所示，6LoWPAN***200包括存储器210和处理器220。处理器220通过BUS总线230耦合至存储器210。该6LoWPAN***200还可以通过存储接口240连接至外部存储装置250以便调用外部数据，还可以通过网络接口260连接至网络或者另外一台计算机***(未标出)。此处不再进行详细介绍。
在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够实现中间节点的接入能力自适应调整。
在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现地址分配管理方法对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明的地址分配管理方法的一个实施例的流程图如图3所示。
在步骤301中，网关动态获取中间节点的接入能力信息。在一个实施例中，网关可以是6LoWPAN网关，用户终端通过中间节点与6LoWPAN网关连接。在一个实施例中，中间节点可以是层级结构。在一个实施例中，接入能力信息可以包括中间节点当前承载的终端数量、中间节点的地址信息、父节点标识、中间节点的等级、中间节点的剩余电量、中间节点的处理能力、中间节点的属性等中的一个或多个，在一个实施例中，还可以包括中间节点想要申请的地址数量供网关进行参考计算。
在步骤302中，网关基于预定策略根据接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量。在一个实施例中，网关可以基于预定算法，如采用加权平均、预定参数对照等方式对接入能力信息进行运算，确定中间节点能够承载的终端数量。
在步骤303中，根据中间节点能够承载的终端数量为中间节点分配地址池，并下发到中间节点。地址池中的地址可以是连续地址段，也可以是不连续的。靠近用户一级的中间节点的地址池中的地址包含在其上一级的中间节点的地址池中。
通过这样的方法，能够动态的获取来自中间节点的接入能力信息，并根据该接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量，基于该数量为中间节点分配地址，从而实现了根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
在一个实施例中，网关可以按照预定频率向中间节点发送能力查询信息，要求中间节点上传接入能力信息，方便网关随时掌握节点状态；在另一个实施例中，网关还可以在终端请求接入时，向中间节点发送接入能力查询信息，并获取来自中间节点的接入能力信息，从而在终端用户较少的情况下，减少网关的查询次数，节省带宽，减少网关、中间节点的资源消耗。
在一个实施例中，中间节点可以主动向网关上报自身的接入能力信息，如，按照预定频率上报，或者当接入能力变化达到预定量、某一项或多项接入能力达到预定门限值时主动向中间节点上报接入能力信息，还可以在终端接入中间节点时进行上报。通过这样的方法，能够仅在需要上报的状态下进行上报，进一步节省带宽和减少网关的资源消耗。
在一个实施例中，若中间节点的剩余电量低于预定电量门限，则减少中间节点能够承载的终端数量，减少为该中间节点分配的地址池中的地址数量。通过这样的方法，能够在中间节点电量较低的情况下，避免承载过多终端，减少中间节点的耗电率，从而提高续航时间，保持中间节点的稳定性。在一个实施例中，当中间节点的剩余电量从低电量状态跨越到高于预定电量门限时，可以增加中间节点能够承载的终端数量，增加为该中间节点分配的地址池中的地址数量，从而充分利用中间节点的承载能力，保证整个网络的终端承载量。
在一个实施例中，若中间节点的剩余运算能力低于预定门限，则减少中间节点能够承载的终端数量，减少为该中间节点分配的地址池中的地址数量。通过这样的方法，能够在中间节点剩余运算能力不足的情况下，避免承载过多终端，减少中间节点堵塞或死机的可能性，保持中间节点的稳定性。在一个实施例中，当中间节点的剩余运算能力从低于预定门限的状态跨越到高于预定门限时，可以增加中间节点能够承载的终端数量，增加为该中间节点分配的地址池中的地址数量，从而充分利用中间节点的承载能力，保证整个网络的终端承载量。
在一个实施例中，当网关根据中间节点的接入能力信息确定的中间节点能够承载的终端数量需要被减小时，可以参考中间节点当前承载的终端数量确定地址池中地址的数量，如，可以确定中间节点能够承载的终端数量等于中间节点当前承载的终端数量，从而在尽可能减少中间节点负担的同时，保证不影响当前已接入用户的使用质量。
在另一个实施例中，可以先根据中间节点的接入能力信息计算得到第一数量，再将第一数量与中间节点当前承载的终端数量进行比较，若第一数量小于中间节点当前承载的终端数量，则确定中间节点能够承载的终端数量等于中间节点当前承载的终端数量；若第一数量大于中间节点当前承载的终端数量，则确定中间节点能够承载的终端数量等于第一数量，从而在保证不影响当前已接入用户的使用质量的同时，尽可能的保证整个网络的终端承载量。
在一个实施例中，为中间节点分配地址池时，需要从其父节点的地址池中进行分配，即中间节点能够承载的终端数量不大于中间节点的父节点的剩余地址数量，从而保证地址池中地址的有效性。
在一个实施例中，不同属性、等级的终端需要承载的终端数量会不同，网关可以参考其属性、等级等确定中间节点能够承载的终端数量；中间节点也可以上报需要的地址数量，网关会参考其需要的地址数量确定中间节点能够承载的终端数量。
通过这样的方法，能够考虑到终端属性、等级、申请的地址数量等，从而能够使分配的地址更符合中间节点的实际情况，提高自适应能力。
本发明的地址分配管理方法的另一个实施例的流程图如图4所示。
在步骤401中，网关动态获取中间节点的接入能力信息，接入能力信息可以包括中间节点当前承载的终端数量、中间节点的地址信息、父节点标识、中间节点的等级、中间节点的剩余电量、中间节点的处理能力、中间节点的属性等中的一个或多个。
在步骤402中，网关根据中间节点的接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量。
在步骤403中，网关判断中间节点能够承载的终端数量是否小于中间节点当前承载的终端数量。若中间节点能够承载的终端数量不小于中间节点当前承载的终端数量，则执行步骤405；若中间节点能够承载的终端数量小于中间节点当前承载的终端数量，则执行步骤404。
在步骤404中，向连接中间节点的全部或部分终端下发重新选择接入点指令。
在一个实施例中，可以向连接该中间节点的全部终端下发重新选择接入点指令，从而实现所有下连终端的软切换，同时可以为中间节点分配完全新的地址空间，处理效率高。
在另一个实施例中，可以只向部分终端下发重新选择接入点指令，该部分终端的数量可以等于中间节点当前承载的终端数量与中间节点能够承载的终端数量的差值。在一个实施例中，可以按照终端连入中间节点的时长选择终端，如按照连接时间从短到长的顺序选择下发重新选择接入点指令的终端，从而尽量保证老用户的利益；也可以根据需要按照连接时间从长到短的顺序选择下发重新选择接入点指令的终端，从而保证对新用户的吸引力；在另一个实施例中，还可以随机选择终端。网关只保留无需重新选择接入点的终端已占用的地址作为该中间节点的地址池中的地址。通过这样的方法，能够尽可能保证下连终端的稳定性，保证用户体验。
在步骤405中，根据中间节点的父节点的地址空间为中间节点分配符合中间节点能够承载的终端数量的连续地址区间，从而有利于6LoWPAN传感网内前缀聚合和节点故障的快速定位诊断，增强了物联网业务的可管理性。
在步骤406中，将该地址空间下发给中间节点。
通过这样的方法，能够在中间节点的能力不足以支持当前已承载的终端数量时，实现与中间节点相连接的终端的软切换，尽可能的提高终端连接的稳定性，保证用户体验。
本发明的6LoWPAN网关的一个实施例的示意图如图5所示。节点能力获取模块501能够动态获取中间节点的接入能力信息。在一个实施例中，中间节点可以是层级结构。在一个实施例中，接入能力信息可以包括中间节点当前承载的终端数量、中间节点的地址信息、父节点标识、中间节点的等级、中间节点的剩余电量、中间节点的处理能力、中间节点的属性等中的一个或多个。数量计算模块502能够基于预定策略根据接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量。在一个实施例中，数量计算模块502可以基于预定算法，如采用加权平均、预定参数对照等方式对接入能力信息进行运算，确定中间节点能够承载的终端数量。地址分配模块503能够根据中间节点能够承载的终端数量为中间节点分配地址池，并下发到中间节点。地址池中的地址可以是连续地址段，也可以是不连续的。靠近用户一级的中间节点的地址池中的地址包含在其上一级的中间节点的地址池中。
这样的6LoWPAN网关能够动态的获取来自中间节点的接入能力信息，并根据该接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量，基于该数量为中间节点分配地址，从而实现了根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
在一个实施例中，节点能力获取模块可以按照预定频率向中间节点发送能力查询信息，要求中间节点上传接入能力信息，方便网关随时掌握节点状态；在另一个实施例中，节点能力获取模块还可以在终端请求接入时向中间节点发送接入能力查询信息，并获取来自中间节点的接入能力信息，从而在终端用户较少的情况下，减少网关的查询次数，节省带宽和网关、中间节点的资源消耗。
在一个实施例中，节点能力获取模块可以接收中间节点主动上报的接入能力信息，从而能够仅在需要上报的状态下进行接入能力信息传输，进一步节省带宽和减少网关的资源消耗。
在一个实施例中，若中间节点的剩余电量低于预定电量门限，则数量计算模块确定减少中间节点能够承载的终端数量，地址分配模块减少为该中间节点分配的地址池中的地址数量。这样的6LoWPAN网关能够在中间节点电量较低的情况下，避免承载过多终端，减少中间节点的耗电率，从而提高续航时间，保持中间节点的稳定性。在一个实施例中，当中间节点的剩余电量从低电量状态跨越到高于预定电量门限时，数量计算模块可以确定增加中间节点能够承载的终端数量，地址分配模块增加为该中间节点分配的地址池中的地址数量，从而充分利用中间节点的承载能力，保证整个网络的终端承载量。
在一个实施例中，若中间节点的剩余运算能力低于预定门限，则数量计算模块确定减少中间节点能够承载的终端数量，地址分配模块减少为该中间节点分配的地址池中的地址数量。这样的6LoWPAN能够在中间节点剩余运算能力不足的情况下，避免承载过多终端，减少中间节点堵塞或死机的可能性，保持中间节点的稳定性。在一个实施例中，当中间节点的剩余运算能力从低于预定门限的状态跨越到高于预定门限时，数量计算模块可以确定增加中间节点能够承载的终端数量，地址分配模块增加为该中间节点分配的地址池中的地址数量，从而充分利用中间节点的承载能力，保证整个网络的终端承载量。
在一个实施例中，当数量计算模块根据中间节点的接入能力信息确定的中间节点能够承载的终端数量需要被减小时，可以参考中间节点当前承载的终端数量确定地址池中地址的数量，如，可以确定中间节点能够承载的终端数量等于中间节点当前承载的终端数量，从而在尽可能减少中间节点负担的同时，保证不影响当前已接入用户的使用质量。
在另一个实施例中，数量计算模块可以先根据中间节点的接入能力信息计算得到第一数量，再将第一数量与中间节点当前承载的终端数量进行比较，若第一数量小于中间节点当前承载的终端数量，则确定中间节点能够承载的终端数量等于中间节点当前承载的终端数量；若第一数量大于中间节点当前承载的终端数量，则确定中间节点能够承载的终端数量等于第一数量，从而在保证不影响当前已接入用户的使用质量的同时，尽可能的保证整个网络的终端承载量。
在一个实施例中，地址分配模块为中间节点分配地址池时，需要从其父节点的地址池中进行分配，即中间节点能够承载的终端数量不大于中间节点的父节点的剩余地址数量，且父节点支持子节点的地址，从而保证各个地址池中地址的有效性。在一个实施例中，为一个中间节点分配的地址最好是连续地址，从而便于对中间节点的地址管理。
在一个实施例中，若数量计算模块计算得到的中间节点能够承载的终端数量小于中间节点当前承载的终端数量，则6LoWPAN网关可以向连接中间节点的全部或部分终端下发重新选择接入点指令，从而能够在中间节点的能力不足以支持当前已承载的终端数量时，实现与中间节点相连接的终端的软切换，尽可能的提高终端连接的稳定性，保证用户体验。
本发明的6LoWPAN网关的另一个实施例的示意图如图6所示。6LoWPAN网关61在原有的全局冲突检测模块611和地址分配模块614的基础上，增加了数量计算模块613和节点能力获取模块612。节点能力获取模块612能够向所属6LoWPAN网络的中间节点发出节点接入能力查询，收到查询消息的中间节点按6LoWPAN网络等级仅向下游中间节点转发查询。数量计算模块613根据节点上报信息和预设因子计算实际分配给节点的地址容量(如电量因子标识剩余电量与地址容量之间的关系：有源1，电量0.5；当地址容量0.7,电量低于5％时则不连接新的终端，延长低电量节点的工作寿命)；可以为相同父节点的同等级中间节点分配连续地址区间，并锁定与节点之间的映射，实现结构化分配和聚合；还可以记录和维护中间节点上报的信息，当剩余节点电量、网络等级变化时按需调整地址区间(如地址回收，区间调整等)。
同时，中间节点62在原有的地址管理生成模块621、地址分配模块624和本地注册模块623的基础上，可以增加地址需求与信息上报模块622，能够响应6LoWPAN网关的查询，上报该节点可接入的终端数(申请的地址数量)和节点信息(如6Lowpan地址、802.15.4地址、父节点、节点网络等级、剩余电量等)，便于6LoWPAN网关随时了解中间节点的状态。
这样的6LoWPAN网关能够在现有的网关的基础上进行改进生成，在实现自适应性的调整6LoWPAN中间节点接入能力的同时，有利于推广应用，且能够提高对现有设备的兼容性。
本发明的6LoWPAN***的又一个实施例的示意图如图7所示。6LoWPAN网关71与多个中间节点721～72n连接，n为自然数；每一个中间节点可以具有多个下连节点，如中间节点722具有下连的中间节点7221～722k，k为自然数。6LoWPAN网关能够执行上文中任意一种地址分配管理方法，中间节点向6LoWPAN网关发送接入能力信息，基于6LoWPAN网关分配的地址池承载终端。
这样的6LoWPAN***能够动态的获取来自中间节点的接入能力信息，并根据该接入能力信息确定中间节点能够承载的终端数量，基于该数量为中间节点分配地址，从而实现了根据中间节点的接入能力变化动态调整其地址空间，实现了中间节点的接入能力自适应调整。
本发明的6LoWPAN***的一个实施例的信令流程图如图8所示。
在801中，6LoWPAN网关向直接连接的中间节点1发送节点能力查询信息，要求查询中间节点1及其下连的中间节点2的接入能力。
在802中，中间节点1将收到的节点能力查询信息转发给中间节点2。
在803中，中间节点1上传自身的接入能力，可以包括6Lowpan地址、802.15.4地址、当前网络等级值、剩余电量、父节点地址、中间节点的处理能力、中间节点的属性等，在一个实施例中，还可以包括向网关申请的地址数量。
在804中，中间节点2同样上传自身的接入能力，可以包括6Lowpan地址、802.15.4地址、当前网络等级值、剩余电量、父节点地址、中间节点的处理能力、中间节点的属性等，在一个实施例中，还可以包括向网关申请的地址数量。
在805中，6Lowpan网关根据本地因子、预定策略计算中间节点地址池，并锁定各中间节点与地址池中独立地址区间的映射，下发到节点1。
在806中，中间节点1将分配给中间节点2的地址区间发送给中间节点2。
在807中，终端地址生成后只需进行本地重复检测。同层节点的地址区间连续并隔离，形成结构化可聚合的地址分配策略，每个中间节点根据其实际容量被分配地址，避免了中间节点超载，提高了网络的稳定性。
这样的6LoWPAN***中，6LoWPAN网关可感知区分不同6LoWPAN中间节点的终端接入处理能力和容量；继而结构化分配合理的可聚合地址段，避免中间节点的超载和路径断裂，增加6LoWPAN传感网的稳定性。同时，采用结构化地址分配将锁定地址空间与中间节点、上游父节点等信息的映射关系，不会发生全局冲突现象，避免了全局冲突检测机制。此外接入终端地址与网络位置关系强耦合，可溯性提高有利于6LoWPAN网内节点的快速定位诊断，增强了物联网业务的可管理性。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本申请。为了避免遮蔽本申请的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本申请的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本申请的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本申请的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本申请实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本申请的方法的机器可读指令。因而，本申请还覆盖存储用于执行根据本申请的方法的程序的记录介质。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本申请技术方案的精神，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。
Claims (15)
1.一种地址分配管理方法，包括：
网关动态获取中间节点的接入能力信息；
基于预定策略根据所述接入能力信息确定所述中间节点能够承载的终端数量；
根据所述中间节点能够承载的终端数量为所述中间节点分配地址池，并下发到所述中间节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接入能力信息包括：所述中间节点当前承载的终端数量、所述中间节点的地址信息、父节点标识、所述中间节点的等级、所述中间节点的剩余电量、所述中间节点的处理能力、所述中间节点的属性中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述预定策略包括：
若所述中间节点的剩余电量低于预定电量门限，则减小所述中间节点能够承载的终端数量；和/或，
若所述中间节点的剩余电量高于预定电量门限，则增加所述中间节点能够承载的终端数量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预定策略还包括:
若所述中间节点的剩余电量低于预定电量门限，且所述中间节点当前承载的终端数量小于所述中间节点能够承载的终端数量，则确定所述中间节点能够承载的终端数量等于所述中间节点当前承载的终端数量；
和/或，
所述中间节点能够承载的终端数量不大于所述中间节点的父节点的剩余地址数量。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，还包括：
若根据所述接入能力信息确定的所述中间节点能够承载的终端数量小于所述中间节点当前承载的终端数量，则
向连接所述中间节点的全部或部分终端下发重新选择接入点指令；
或，
将与所述中间节点连接的部分终端强制下线，被强制下线的终端的数量等于所述确定的所述中间节点能够承载的终端数量与所述中间节点当前承载的终端数量的差值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述根据所述中间节点能够承载的终端数量为所述中间节点分配地址池包括：
根据所述中间节点的父节点的地址空间为所述中间节点分配符合所述终端数量的连续地址区间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网关获取中间节点的接入能力信息包括：
所述网关按照预定频率或在终端请求接入时，向所述中间节点发送接入能力查询信息，并获取来自所述中间节点的所述接入能力信息；
或，
所述网关接收所述中间节点主动上报的所述接入能力信息，其中，所述中间节点以预定频率、在接入能力变化达到预定量时或在终端接入所述中间节点时，主动向所述中间节点上报所述接入能力信息。
8.一种基于IPv6的低功率无线个人区域网络6LoWPAN网关，包括：
节点能力获取模块，用于网关动态获取中间节点的接入能力信息；
数量计算模块，用于基于预定策略根据所述接入能力信息确定所述中间节点能够承载的终端数量；
地址分配模块，用于根据所述中间节点能够承载的终端数量为所述中间节点分配地址池，并下发到所述中间节点。
9.根据权利要求8所述的网关，其中，所述接入能力信息包括：所述中间节点当前承载的终端数量、所述中间节点的地址信息、父节点标识、所述中间节点的等级、所述中间节点的剩余电量、所述中间节点的处理能力、所述中间节点的属性中的一个或多个。
10.根据权利要求8所述的网关，其中，
所述预定策略包括：
若所述中间节点的剩余电量低于预定电量门限，则减小所述中间节点能够承载的终端数量；和/或，
若所述中间节点的剩余电量高于预定电量门限，则增加所述中间节点能够承载的终端数量。
11.根据权利要求8所述的网关，其中，
所述地址分配模块，用于根据所述中间节点的父节点的地址空间为所述中间节点分配符合所述终端数量的连续地址区间。
12.根据权利要求8所述的网关，其中，所述节点能力获取模块用于：按照预定频率或在终端请求接入时，向所述中间节点发送接入能力查询信息，并获取来自所述中间节点的所述接入能力信息；
或，
接收所述中间节点主动上报的所述接入能力信息，其中，所述中间节点按照预定频率、在接入能力变化达到预定量时或在终端接入所述中间节点时，主动向所述中间节点上报所述接入能力信息。
13.一种基于IPv6的低功率无线个人区域网络6LoWPAN***，包括：
6LoWPAN网关，用于执行权利要求1～7任意一项所述的方法；和，
中间节点，用于向所述6LoWPAN网关发送接入能力信息，基于所述6LoWPAN网关分配的地址池承载终端。
14.一种基于IPv6的低功率无线个人区域网络6LoWPAN***，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述的方法的步骤。
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