無線傳感器網(wǎng)絡(luò)RPL路由協(xié)議研究與改進.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSNs）是由大量的具有采集、處理和傳輸功能的節(jié)點所組成，這些節(jié)點普遍具有處理能力和存儲能力受限的特點。它們通過多跳自組織的方式形成網(wǎng)絡(luò)，以完成特定的應(yīng)用場景需求。目前，ROLL（Routing Over Low power and Lossy networks）工作組正致力于研究一種適用于低功耗有損網(wǎng)絡(luò)的IPv6路由協(xié)議----RPL（IPv6 Routing Prot

2、ocol forLow-power and lossy networks）路由協(xié)議。RPL路由協(xié)議針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點，提出了合理利用傳感器節(jié)點資源以構(gòu)建拓撲和路由數(shù)據(jù)的方法。傳統(tǒng)的路由方法為鏈路層路由，不便于管理和維護，與其他網(wǎng)絡(luò)的互操作性差，而RPL路由協(xié)議恰好彌補了傳統(tǒng)路由方法的這一不足。主要研究內(nèi)容包括：
　?、迳钊胙芯苛薘PL路由協(xié)議各功能模塊的技術(shù)細節(jié)，并在實驗室現(xiàn)有傳感器設(shè)備上進行了工程實現(xiàn)，然后通過實際組網(wǎng)進行

3、功能測試，結(jié)合linux下COOJA工具進行仿真完成性能測試，從存儲開銷、能耗開銷、發(fā)送時延和自我修復(fù)能力等方面對RPL路由協(xié)議進行了性能分析。在深入研究和分析RPL路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的特點，提出了一種基于地址編址的IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗分區(qū)域復(fù)合型IRPL（Improved IPv6 Routing Protocol forLow-power and lossy networks based on add

4、ressing）路由協(xié)議。該改進型協(xié)議在RPL路由協(xié)議的基礎(chǔ)上引入層次化編址，充分利用層次編址的優(yōu)勢，縮減數(shù)據(jù)包長度，減少能量消耗;引入異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)使路由功能集中在某些功能較強的節(jié)點上，提高了傳輸效率和整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間。本文詳細描述了該設(shè)計的主要思想、設(shè)計中所涉及的主要報文格式以及路由拓撲的構(gòu)建過程和數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的路由過程，并給出了關(guān)鍵機制的方案設(shè)計和模塊實現(xiàn)過程。
　?、嬖诒本┙煌ù髮W(xué)下一代互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備國家工程實驗室自主研發(fā)的I