6LoWPAN中的RPL路由協(xié)議研究.pdf

1、6LoWPAN是基于IEEE802.15.4的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其將IPv6協(xié)議用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，被廣泛用于嵌入式設(shè)備和應(yīng)用當(dāng)中，但其采用的Route-over路由協(xié)議并不成熟，在數(shù)據(jù)報(bào)傳輸時(shí)延、路由度量標(biāo)準(zhǔn)和資源利用率等方面仍有改進(jìn)的空間。
　　本文首先對6LoWPAN現(xiàn)有的Route-over和Mesh-under路由協(xié)議進(jìn)行了對比分析，針對現(xiàn)有RPL（IPv6 Routing for Low Power and Lossy Net

2、works）路由協(xié)議存在的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸?shù)倪^程中，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)都要進(jìn)行分片和重組從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸時(shí)延增加的問題，提出了一種優(yōu)化IPv6數(shù)據(jù)報(bào)分片重組效率的策略，并給出了整體設(shè)計(jì)方案及理論分析，該策略通過構(gòu)建虛擬IP數(shù)據(jù)報(bào)文及轉(zhuǎn)發(fā)映射，減少轉(zhuǎn)發(fā)中的緩沖和延遲。
　　其次，通過Contiki軟件平臺對同一環(huán)境下的現(xiàn)有RPL分片重組方案和所提出的優(yōu)化策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，結(jié)果顯示，對比現(xiàn)有的RPL算法，在保證節(jié)點(diǎn)能量消耗不增加的情況下，當(dāng)

3、節(jié)點(diǎn)數(shù)量分別為4，10及18時(shí)，所提出的優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)報(bào)端到端傳輸時(shí)延方面分別減少了14.23％，20.89%及21.68%。此外，該策略還在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件平臺上得到了驗(yàn)證。并且，本文還通過搭建互聯(lián)互通驗(yàn)證系統(tǒng)平臺，對該優(yōu)化策略在多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的路由、轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)內(nèi)外節(jié)點(diǎn)的端到端收發(fā)進(jìn)行完整性測試，證明了該優(yōu)化策略適合應(yīng)用于實(shí)際場景中。
　　之后，針對RPL路由度量標(biāo)準(zhǔn)單一的問題，結(jié)合預(yù)期傳輸次數(shù)和能量度量提出了一種采用多度量的