基于6LoWPAN的RPL路由協(xié)議的優(yōu)化.pdf

1、IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)以及6LoWPAN工作組的成立，讓在無(wú)線嵌入式網(wǎng)絡(luò)中使用IP協(xié)議成為可能，從而加快了物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的對(duì)接，促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。WSN是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，6LoWPAN的誕生使IP技術(shù)與傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)很好的結(jié)合起來(lái)，但是傳統(tǒng)的路由協(xié)議在新技術(shù)中并不適用。
　　RPL是基于IPv6的低功耗有損網(wǎng)絡(luò)的距離矢量路由協(xié)議，專為L(zhǎng)LNs網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。RPL路由協(xié)議對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)建、節(jié)點(diǎn)路由

2、選擇和優(yōu)化進(jìn)行了較為全面的設(shè)計(jì)，但是缺乏對(duì)路由度量和路由中最佳父節(jié)點(diǎn)選擇的明確規(guī)定，在實(shí)際應(yīng)用中還有很多細(xì)節(jié)問(wèn)題有待解決。本文對(duì)RPL協(xié)議的應(yīng)用、結(jié)構(gòu)、原理和實(shí)現(xiàn)做了詳細(xì)的分析和介紹，并針對(duì)RPL協(xié)議路由過(guò)程中節(jié)點(diǎn)間能量不均衡以及網(wǎng)絡(luò)生命周期受限等問(wèn)題，給出了一種考量了節(jié)點(diǎn)跳數(shù)、能耗和鏈路質(zhì)量的融合路由度量DR及其對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)節(jié)點(diǎn)位置動(dòng)態(tài)選擇最佳父節(jié)點(diǎn)的機(jī)制，在一定程度上減少了路由過(guò)程中節(jié)點(diǎn)的能量損耗，提升節(jié)點(diǎn)的生命周期;

3、此外，本文詳細(xì)分析了RPL協(xié)議中下行路由的構(gòu)建過(guò)程，發(fā)現(xiàn)在下行路由構(gòu)建過(guò)程中DAO消息發(fā)送數(shù)量較多，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)能量損耗較大，并針對(duì)此問(wèn)題提出了新的下行路由機(jī)制。
　　最后，本文使用Contiki系統(tǒng)的Cooja仿真器針對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行了模擬仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明，本文提出的D_R路由度量，相較于原有的路由度量，在網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間和數(shù)據(jù)包投遞率兩方面都有很大的提高;本文設(shè)計(jì)的下行路由改進(jìn)方法相較于原有的下行路由方法，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。