RPL路由協(xié)議研究與優(yōu)化.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)隨信息技術(shù)進步發(fā)展迅速，融入社會各方面，悄然改變著人們的日常生活。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)、6LoWPAN工作組的成立，使無線嵌入式網(wǎng)絡(luò)成為可能，促進了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。WSN網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成，由于特殊性想順利接入傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，路由協(xié)議需要被重新設(shè)計以滿足要求。
　　RPL是專為LLNs設(shè)計的距離矢量協(xié)議，工作在添加的適配層。RPL路由協(xié)議Rank值的計算主要依據(jù)節(jié)點跳數(shù)、路由代價比較單一、目標(biāo)函數(shù)沒有明確定義、最優(yōu)

2、父節(jié)點的選擇過于簡單、節(jié)點只保存單個可用路徑。
　　最小化節(jié)點的能量消耗，是許多協(xié)議的改進關(guān)鍵，但僅考慮最小化能量消耗會造成某些節(jié)點能量的過早消耗。通過分析 RPL標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計改進的IRPL(Improved RPL)協(xié)議。提出了網(wǎng)絡(luò)生命周期指標(biāo)改變傳統(tǒng)路徑選擇目標(biāo)函數(shù)，綜合考慮鏈路質(zhì)量、節(jié)點能量、能量消耗速率、吞吐量、數(shù)據(jù)發(fā)送速率計算節(jié)點指標(biāo)，提前找到候選路徑瓶頸；綜合考慮節(jié)點能量和跳數(shù)，優(yōu)化節(jié)點Rank值的計算；利用改進的最優(yōu)父

3、節(jié)點選擇方法選擇下一跳，每次利用改進指標(biāo)選取更優(yōu)下一跳，防止出現(xiàn)個別節(jié)點過早失效，保證選擇消耗較低、負(fù)載均衡、延長網(wǎng)絡(luò)生存時間的路徑。利用DODAG結(jié)構(gòu)特點設(shè)計多路徑方案。通過存儲具有相同Rank值、具有良好NLI值的鄰居節(jié)點信息，改進了本地修復(fù)算法，省去了因鏈路失效發(fā)送修復(fù)信息產(chǎn)生的資源消耗和時延。
　　實驗表明通過分析數(shù)據(jù)投遞率、端到端時延和網(wǎng)絡(luò)生存時間等因素與典型的基于剩余能量方案和ETX方案的協(xié)議進行比較，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載更加均衡