基于RPL协议的路由度量标准研究与改进

发布时间：2017-08-29 21:06

  本文关键词：基于RPL协议的路由度量标准研究与改进

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【摘要】：在无线传感器网络中,节点拓扑结构的建立和数据传输离不开路由协议的支持。IETF的ROLL工作组针对低功耗有损网络的特性提出了RPL路由协议。RPL使用单一的链路质量(ETX)作为路由度量标准进行最优路径的计算和比较,保证了传输质量。但是,当网络中出现个别节点因为负载不均导致电量消耗过快时,拓扑结构无法根据路由度量发生动态调整,负载过重的节点较早死亡,缩短了网络的生命周期。本文通过引入能耗模型,计算节点的电量消耗情况,并与链路质量ETX结合,提出了一种能量感知路由度量标准EAM.使用EAM作为路由度量标准,不仅能够兼顾链路状态,保证数据传输质量,同时由于其包含了节点电量消耗的信息,使得节点在默认路由的选择过程中,能够避免选择那些剩余电量较少的节点作为父亲节点,解决了个别节点始终处在重度使用状态的问题,使得同级节点间的能量消耗达到相对的平衡。本文分别使用ETX和EAM作为路由度量标准进行了仿真实验,通过对比二者在拓扑结构,节点能耗,网络的生存时间等方面的仿真结果,验证了能量感知路由度量标准的可行性,以及它对于平衡节点能耗和延长网络生命周期等方面起到的改进作用。
【关键词】：物联网 无线传感器网络 路由协议 RPL 路由度量标准
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN915.04;TP212.9
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.3 论文主要内容及结构安排10-11
• 第二章 相关技术背景11-21
• 2.1 IEEE 802.15.411-15
• 2.1.1 IEEE 802.15工作组11-12
• 2.1.2 IEEE 802.15.4 物理层12
• 2.1.3 IEEE 802.15.4 MAC层12-13
• 2.1.4 IEEE 802.15.4 网络拓扑结构13-15
• 2.2 6Lo WPAN15-16
• 2.2.1 6Lo WPAN简介15
• 2.2.2 6Lo WPAN的优势15-16
• 2.2.3 6Lo WPAN的功能16
• 2.3 常用路由协议介绍16-19
• 2.3.1 IP路由协议17-18
• 2.3.2 Mesh路由协议18-19
• 2.4 RPL路由协议的引入19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 RPL路由协议研究21-34
• 3.1 RPL路由协议介绍21-29
• 3.1.1 RPL有关概念22-23
• 3.1.2 RPL控制消息23-27
• 3.1.3 RPL路由的构建过程27-29
• 3.2 RPL协议存在的问题29-33
• 3.2.1 RPL协议使用的路由度量标准（Metric）29-30
• 3.2.2 使用ETX存在的问题30-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 RPL协议的改进与性能分析34-43
• 4.1 路由协议改进方法34-36
• 4.1.1 节点能耗的计算34-35
• 4.1.2 能量感知路由度量标准EAM的计算35-36
• 4.2 仿真环境36-39
• 4.2.1 仿真环境介绍36-37
• 4.2.2 网络模型和仿真参数37-39
• 4.3 仿真结果及分析39-42
• 4.3.1 节点平均能耗对比39-41
• 4.3.2 网络生命周期对比41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 结论与展望43-44
• 5.1 主要结论43
• 5.2 研究展望43-44
• 参考文献44-47
• 在学期间研究成果47-48
• 致谢48

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：755414