集中式网络拥塞控制的高效RPL路由协议

发布时间：2018-11-09 14:28

【摘要】：针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol,GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination,CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种"乒乓效应"避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。
[Abstract]:In low power lossy networks using game theory network congestion control (game theory based network congestion control protocol,GTNCC) routing algorithm can not optimize the network topology only considering the quality of wireless links in the process of routing construction. In the process of congestion control, the children of congested nodes decide whether switching the parent nodes can not alleviate the network congestion quickly and efficiently, and so on. A centralized congestion control (centralized network congestion control based on multi-metrics combination,CNCCMC (centralized network congestion control based on multi-metrics combination,CNCCMC) routing protocol based on multi-dimensional combination is proposed. First, in order to reduce the probability of network congestion, the CNCCMC routing protocol considers the node residual energy, buffer occupancy, wireless link quality and the current number of relay nodes to complete the routing. Secondly, when the network congestion is detected, the CNCCMC routing protocol controls the switching of its sub-nodes in a centralized manner according to the results of traffic analysis and judgment of the network congestion nodes. Finally, a "ping-pong effect" avoidance mechanism is proposed in the network congestion mitigation process. The theoretical analysis and simulation results show that compared with the GTNCC routing algorithm, the performance of the CNCCMC routing protocol in reducing the probability of network congestion, prolonging the network's average lifetime and improving the network throughput are effectively improved.
【作者单位】： 重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(61379159) 重庆市基础与前沿研究计划项目(cstc2015jcyjBX0085)资助课题
【分类号】：TN915.0

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 范永清;路由协议的重分发技术[J];中国数据通信;2003年05期

2 梁永利;;关于路由协议漏洞的分析与防范措施[J];硅谷;2011年11期

3 宾海,刘乃安;移动网络中的几种路由协议[J];电子科技;2001年21期

4 吕翎,熊前兴;常用路由协议分析[J];交通与计算机;2001年S1期

5 翟东瑜;;路由协议的选择与实践[J];金融电子化;2002年05期

6 丁瑜,张光昭;MIL-STD-188-220B路由协议性能分析和改进[J];数据通信;2003年04期

7 季晓君;田畅;张毓森;;安全DSR路由协议分析与设计[J];通信学报;2006年03期

8 郑创明;张升华;;美军220C路由协议的分析设计[J];军事通信技术;2006年01期

9 董超;倪明放;田畅;;层次分析法用于战术互联网路由协议选择[J];火力与指挥控制;2008年09期

10 顾晓燕;;无线Mesh网络DSR路由协议改进方法的研究[J];无线通信技术;2009年01期

相关会议论文 前10条

1 董阳泽;刘平香;;水声网络自重组中两种路由协议比较[A];2012'中国西部声学学术交流会论文集(Ⅰ)[C];2012年

2 向征;方旭明;;无线Mesh网络中路由协议的性能比较[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年

3 程晓峰;卢泽新;张晓哲;莫敦运;;基于路由协议支持的网络感知的设计与实现[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年

4 刘红;徐光侠;范时平;;一种安全的无线自组织路由协议[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年

5 宋玉林;樊祥宁;张在琛;;无线传感器网络能量路由协议的研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集（上）[C];2006年

6 应俊;吴哲夫;乐孜纯;;基于OPNET的DSR路由协议的性能分析[A];浙江省电子学会2006年学术年会论文集[C];2006年

7 颜国风;王建新;;基于Hop的Anycast路由协议的设计与实现[A];2005通信理论与技术新进展——第十届全国青年通信学术会议论文集[C];2005年

8 武峥;张淑芳;;无线传感器网络路由协议在交通监控系统中的应用[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年

9 侍蕾;赵洪利;;空间信息网路由协议关键技术分析[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集（下）[C];2008年

10 季莹莹;章坚武;虞成磊;;簇头多跳传输在无线传感器路由协议中的应用[A];浙江省电子学会2008年学术年会论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前3条

1 ;宽带网络测试平台 ——Adtech AX/4000[N];网络世界;2003年

2 晓希;实达方案 减少网络拥塞[N];中国计算机报;2001年

3 甄岩邋武穆清;无处不在的无线Mesh网络[N];中国计算机报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 朱东杰;车载自组网路由协议及路径决策模型研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 张春飞;无线Mesh网络负载均衡技术研究[D];吉林大学;2016年

3 黄宏宇;车辆自组织网络的路由协议及节点运动模型研究[D];上海交通大学;2009年

4 郭星歌;矿井无线网格网技术的研究及应用[D];中国矿业大学;2013年

5 潘大为;能量有效的WSNs路由协议与分布式调度方法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

6 杨凯;无线Mesh网络高性能路由协议研究[D];西安电子科技大学;2011年

7 孙学梅;Ad Hoc网络的移动管理及其路由协议的研究[D];天津大学;2004年

8 张天乐;交替活跃模式的部分连接网络路由研究[D];中国科学院研究生院（计算技术研究所）;2006年

9 张明川;生物启发的智慧路由机制与协议研究[D];北京邮电大学;2014年

10 官骏鸣;Ad Hoc网络MAC协议模型分析及路由协议问题研究[D];合肥工业大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 白林;基于伽玛分布的喷洒等待路由协议[D];内蒙古大学;2015年

2 梁玉珠;基于动态分簇的低能耗WSN路由协议的研究[D];延边大学;2015年

3 卢志强;基于基础设施辅助的车载自组织网络路由协议研究[D];昆明理工大学;2015年

4 吉纯;Ad Hoc网络备份路由协议及其嵌入式实现[D];苏州大学;2015年

5 王静涵;基于Contiki操作系统的RPL路由协议能耗均衡的研究[D];兰州大学;2015年

6 吴三柱;面向无线传感器网络中汇聚树路由协议研究[D];陕西师范大学;2015年

7 张琦;移动传感器网络三维空间路由协议研究[D];江西师范大学;2015年

8 姜小荣;无线传感器网络分簇路由协议的研究与设计[D];中国矿业大学;2015年

9 巩彩红;基于微分—蚁群算法WSN路由协议的研究[D];河南师范大学;2015年

10 雷中岳;一种利用节点移动信息的空基自组网路由协议[D];电子科技大学;2014年

，

本文编号：2320680