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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)是由大量的具有信息采集、处理和传输功能并且资源受限的传感器节点组成,通过自组织的方式形成特定应用的网络。6LoWPAN工作组致力于研究如何使IPv6协议运行在IEEE802.15.4设备之上。同时提出适配层技术、报头压缩等技术以解决两种协议不相兼容的问题。此外针对6LoWPAN路由协议,工作组提出两种架构思想,Mesh Under和Route Over。Mesh Under路由工作在数据链路层,便于实现,适合小规模组网；然而如何实现Route Over的网络层路由以支持大规模组网是亟待解决的关键问题。论文首先深入研究6LoWPAN功能模块的技术细节,包括超长数据包分片功能、数据包Mesh Under转发功能和高层数据类型适配功能以及IPv6和UDP报头压缩技术,并对其进行工程实现。然后从存储开销、能耗开销、丢包率和平均时延四个方面对6LoWPAN功能模块进行性能分析。在实现6LoWPAN功能模块和深入分析6LoWPAN现有路由协议(包括LOAD、DYMO-low、HiLow以及RPL)的基础上,并综合评判Mesh Under和Route Over路由协议的优缺点之后,提出一种基于地址编制的IPv6无线传感器网络Route Over路由协议(IP Based Micro Sensor Routing Protocol, IPMSRP),详细描述了其设计的主要思想、报文格式以及路由拓扑建立过程,并给出了关键机制的方案设计和核心算法的实现过程。随后,在北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室自主研发的微型传感路由器MSR6680上成功实现IPMSRP路由协议,并在室内小型网络规模下对其进行功能验证,通过Sniffer无线探嗅器抓包验证了微型传感路由器加入网络过程、路由拓扑建立过程、数据包在网络层转发过程以及出现链路故障后路由协议的修复机制。根据测试结果说明IPMSRP路由协议能够在简单网络环境下正常稳定运行。最后,对本文的工作进行总结,并指出下一步需要改进的工作。