本文關(guān)鍵詞：基于RPL協(xié)議的路由度量標(biāo)準(zhǔn)研究與改進

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【摘要】：在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立和數(shù)據(jù)傳輸離不開路由協(xié)議的支持。IETF的ROLL工作組針對低功耗有損網(wǎng)絡(luò)的特性提出了RPL路由協(xié)議。RPL使用單一的鏈路質(zhì)量(ETX)作為路由度量標(biāo)準(zhǔn)進行最優(yōu)路徑的計算和比較,保證了傳輸質(zhì)量。但是,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)個別節(jié)點因為負(fù)載不均導(dǎo)致電量消耗過快時,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無法根據(jù)路由度量發(fā)生動態(tài)調(diào)整,負(fù)載過重的節(jié)點較早死亡,縮短了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。本文通過引入能耗模型,計算節(jié)點的電量消耗情況,并與鏈路質(zhì)量ETX結(jié)合,提出了一種能量感知路由度量標(biāo)準(zhǔn)EAM.使用EAM作為路由度量標(biāo)準(zhǔn),不僅能夠兼顧鏈路狀態(tài),保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量,同時由于其包含了節(jié)點電量消耗的信息,使得節(jié)點在默認(rèn)路由的選擇過程中,能夠避免選擇那些剩余電量較少的節(jié)點作為父親節(jié)點,解決了個別節(jié)點始終處在重度使用狀態(tài)的問題,使得同級節(jié)點間的能量消耗達(dá)到相對的平衡。本文分別使用ETX和EAM作為路由度量標(biāo)準(zhǔn)進行了仿真實驗,通過對比二者在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),節(jié)點能耗,網(wǎng)絡(luò)的生存時間等方面的仿真結(jié)果,驗證了能量感知路由度量標(biāo)準(zhǔn)的可行性,以及它對于平衡節(jié)點能耗和延長網(wǎng)絡(luò)生命周期等方面起到的改進作用。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由協(xié)議 RPL 路由度量標(biāo)準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN915.04;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排10-11
• 第二章 相關(guān)技術(shù)背景11-21
• 2.1 IEEE 802.15.411-15
• 2.1.1 IEEE 802.15工作組11-12
• 2.1.2 IEEE 802.15.4 物理層12
• 2.1.3 IEEE 802.15.4 MAC層12-13
• 2.1.4 IEEE 802.15.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13-15
• 2.2 6Lo WPAN15-16
• 2.2.1 6Lo WPAN簡介15
• 2.2.2 6Lo WPAN的優(yōu)勢15-16
• 2.2.3 6Lo WPAN的功能16
• 2.3 常用路由協(xié)議介紹16-19
• 2.3.1 IP路由協(xié)議17-18
• 2.3.2 Mesh路由協(xié)議18-19
• 2.4 RPL路由協(xié)議的引入19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 RPL路由協(xié)議研究21-34
• 3.1 RPL路由協(xié)議介紹21-29
• 3.1.1 RPL有關(guān)概念22-23
• 3.1.2 RPL控制消息23-27
• 3.1.3 RPL路由的構(gòu)建過程27-29
• 3.2 RPL協(xié)議存在的問題29-33
• 3.2.1 RPL協(xié)議使用的路由度量標(biāo)準(zhǔn)（Metric）29-30
• 3.2.2 使用ETX存在的問題30-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 RPL協(xié)議的改進與性能分析34-43
• 4.1 路由協(xié)議改進方法34-36
• 4.1.1 節(jié)點能耗的計算34-35
• 4.1.2 能量感知路由度量標(biāo)準(zhǔn)EAM的計算35-36
• 4.2 仿真環(huán)境36-39
• 4.2.1 仿真環(huán)境介紹36-37
• 4.2.2 網(wǎng)絡(luò)模型和仿真參數(shù)37-39
• 4.3 仿真結(jié)果及分析39-42
• 4.3.1 節(jié)點平均能耗對比39-41
• 4.3.2 網(wǎng)絡(luò)生命周期對比41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 結(jié)論與展望43-44
• 5.1 主要結(jié)論43
• 5.2 研究展望43-44
• 參考文獻(xiàn)44-47
• 在學(xué)期間研究成果47-48
• 致謝48

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：755414