面向智能电网的RPL协议改进研究
发布时间：2022-01-09 12:35
为了实现消费者、供应商和电网设备之间的双向通信信息流,智能电网部署一个电力分配网络,即高级计量基础设施（AMI）。AMI网络中的传感器节点是资源有限的嵌入式设备,设备之间的链路通常具有较高的数据包丢失率、低带宽以及不稳定性的特点。为满足低功耗有损网络（LLNs）的路由需求,ROLL工作组提出了RPL路由协议。RPL路由协议适用于AMI网络,它考虑了链路的质量,但不能很好地优化网络中节点的有限电量问题。针对网络中存在的能量均衡和链路可靠性问题,对RPL路由协议算法进行研究和改进是非常有意义的。本文首先介绍了智能电网、智能电网通信网络和AMI网络,并阐述了国内外RPL路由协议的研究现状,研究了RPL路由协议的内容。为改善网络能量不均衡,本文先利用剩余能量度量改进了RPL路由协议算法,选择剩余能量较多的节点为优选父节点,与其子节点形成一条路由链路。当算法只考虑能量度量将会导致节点在传输数据时具有高丢包率,针对此问题,本文将RPL路由协议的ETX度量和剩余能量度量按一定权重比相结合,提出了能量均衡路由算法——ETEN-RPL。当靠近根节点时,该算法将会更可能地选择剩余能量较多的节点;当远离根节...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Cooja中6个节点的摆放位置
图 12 Cooja 中 20 节点的摆放位置Fig 12 The position of nodes in Cooja(a) 随机布局 (a) In random (b) 网格布局 (b) In grid实验二的具体仿真参数设置如表 4：表 4 20 个节点的仿真参数设置Table 4 Setting of 20 nodes’ simulation parameters参数名称 值操作系统模拟器仿真区域Contiki 3.0Cooja200m*200m节点分布方式 随机、网格节点数量 20传输距离 50m干扰范围100m
Cooja 分别模拟得到了如图 14 所示的网络拓扑结构。其中图14（a）显示的是 ETX 度量下的网络拓扑结构，图 14（b）显示的是 ETEN 度量下网络的拓扑结构。图 14 不同度量下的拓扑结构Fig 14 The topology for different algorithm(a) ETX 度量 (a) ETX metric (b) ETEN 度量 (b) ETEN metric在基于 ETX 路由度量的 RPL 协议形成的网络拓扑中，即图 14（a）中，节点3 接收两个传感器节点：节点 5、节点 6 转发的数据，然后将数据包传输到 sink节点。节点 2 和节点 4 未连接到任何子节点，直接与 sink 节点相连。如图 14（b）所示，在 ETEN 路由度量的算法形成的网络拓扑中，节点 3 接收了传感器节点 6发送的数据信息
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最小链路成本优化排名的低功耗有损网络路由协议[J]. 刘文杰,程聪,柴旭清,杨新锋. 计算机工程与设计. 2017(02)
[2]基于移动—能量代价函数的无线自组织网络路由策略研究[J]. 刘半藤,周莹,陈友荣,王章权. 传感技术学报. 2017(02)
[3]无线传感网络中RPL路由协议研究及性能分析[J]. 阮文灵,曾培峰. 微型机与应用. 2017(03)
[4]智能电网邻域网路由算法研究进展[J]. 宗宇,霍梅梅,郑增威. 计算机应用与软件. 2017(01)
[5]低功耗有损网络中的能量均衡高效路由协议[J]. 姚玉坤,杨及开. 计算机工程. 2016(11)
[6]RPL的ETX路由度量研究[J]. 曹祥仪,曾碧,何翠红. 计算机科学. 2016(04)
[7]基于期望寿命与均衡能量消耗的RPL路由协议[J]. 宋海龙,张书真. 计算机工程. 2016(01)
[8]基于三角模算子的RPL协议路由优化算法[J]. 仇英辉,何霖. 传感技术学报. 2015(12)
[9]基于网络编码的无线传感器网络瓶颈区域生存时间优化策略[J]. 田贤忠,阳胜. 计算机学报. 2016(05)
[10]从智能电网到能源互联网:基本概念与研究框架[J]. 董朝阳,赵俊华,文福拴,薛禹胜. 电力系统自动化. 2014(15)
硕士论文
[1]低功耗有损网络路由协议（RPL）优化算法[D]. 何霖.华北电力大学(北京) 2016
[2]基于Contiki操作系统的RPL路由协议能耗均衡的研究[D]. 王静涵.兰州大学 2015
[3]RPL协议路由可靠性分析[D]. 吕泓江.电子科技大学 2014
本文编号：3578731
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Cooja中6个节点的摆放位置
图 12 Cooja 中 20 节点的摆放位置Fig 12 The position of nodes in Cooja(a) 随机布局 (a) In random (b) 网格布局 (b) In grid实验二的具体仿真参数设置如表 4：表 4 20 个节点的仿真参数设置Table 4 Setting of 20 nodes’ simulation parameters参数名称 值操作系统模拟器仿真区域Contiki 3.0Cooja200m*200m节点分布方式 随机、网格节点数量 20传输距离 50m干扰范围100m
Cooja 分别模拟得到了如图 14 所示的网络拓扑结构。其中图14（a）显示的是 ETX 度量下的网络拓扑结构，图 14（b）显示的是 ETEN 度量下网络的拓扑结构。图 14 不同度量下的拓扑结构Fig 14 The topology for different algorithm(a) ETX 度量 (a) ETX metric (b) ETEN 度量 (b) ETEN metric在基于 ETX 路由度量的 RPL 协议形成的网络拓扑中，即图 14（a）中，节点3 接收两个传感器节点：节点 5、节点 6 转发的数据，然后将数据包传输到 sink节点。节点 2 和节点 4 未连接到任何子节点，直接与 sink 节点相连。如图 14（b）所示，在 ETEN 路由度量的算法形成的网络拓扑中，节点 3 接收了传感器节点 6发送的数据信息
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最小链路成本优化排名的低功耗有损网络路由协议[J]. 刘文杰,程聪,柴旭清,杨新锋. 计算机工程与设计. 2017(02)
[2]基于移动—能量代价函数的无线自组织网络路由策略研究[J]. 刘半藤,周莹,陈友荣,王章权. 传感技术学报. 2017(02)
[3]无线传感网络中RPL路由协议研究及性能分析[J]. 阮文灵,曾培峰. 微型机与应用. 2017(03)
[4]智能电网邻域网路由算法研究进展[J]. 宗宇,霍梅梅,郑增威. 计算机应用与软件. 2017(01)
[5]低功耗有损网络中的能量均衡高效路由协议[J]. 姚玉坤,杨及开. 计算机工程. 2016(11)
[6]RPL的ETX路由度量研究[J]. 曹祥仪,曾碧,何翠红. 计算机科学. 2016(04)
[7]基于期望寿命与均衡能量消耗的RPL路由协议[J]. 宋海龙,张书真. 计算机工程. 2016(01)
[8]基于三角模算子的RPL协议路由优化算法[J]. 仇英辉,何霖. 传感技术学报. 2015(12)
[9]基于网络编码的无线传感器网络瓶颈区域生存时间优化策略[J]. 田贤忠,阳胜. 计算机学报. 2016(05)
[10]从智能电网到能源互联网:基本概念与研究框架[J]. 董朝阳,赵俊华,文福拴,薛禹胜. 电力系统自动化. 2014(15)
硕士论文
[1]低功耗有损网络路由协议（RPL）优化算法[D]. 何霖.华北电力大学(北京) 2016
[2]基于Contiki操作系统的RPL路由协议能耗均衡的研究[D]. 王静涵.兰州大学 2015
[3]RPL协议路由可靠性分析[D]. 吕泓江.电子科技大学 2014
本文编号：3578731
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