為了實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者、供應(yīng)商和電網(wǎng)設(shè)備之間的雙向通信信息流,智能電網(wǎng)部署一個電力分配網(wǎng)絡(luò),即高級計量基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）。AMI網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)是資源有限的嵌入式設(shè)備,設(shè)備之間的鏈路通常具有較高的數(shù)據(jù)包丟失率、低帶寬以及不穩(wěn)定性的特點(diǎn)。為滿足低功耗有損網(wǎng)絡(luò)（LLNs）的路由需求,ROLL工作組提出了RPL路由協(xié)議。RPL路由協(xié)議適用于AMI網(wǎng)絡(luò),它考慮了鏈路的質(zhì)量,但不能很好地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的有限電量問題。針對網(wǎng)絡(luò)中存在的能量均衡和鏈路可靠性問題,對RPL路由協(xié)議算法進(jìn)行研究和改進(jìn)是非常有意義的。本文首先介紹了智能電網(wǎng)、智能電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)和AMI網(wǎng)絡(luò),并闡述了國內(nèi)外RPL路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀,研究了RPL路由協(xié)議的內(nèi)容。為改善網(wǎng)絡(luò)能量不均衡,本文先利用剩余能量度量改進(jìn)了RPL路由協(xié)議算法,選擇剩余能量較多的節(jié)點(diǎn)為優(yōu)選父節(jié)點(diǎn),與其子節(jié)點(diǎn)形成一條路由鏈路。當(dāng)算法只考慮能量度量將會導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)時具有高丟包率,針對此問題,本文將RPL路由協(xié)議的ETX度量和剩余能量度量按一定權(quán)重比相結(jié)合,提出了能量均衡路由算法——ETEN-RPL。當(dāng)靠近根節(jié)點(diǎn)時,該算法將會更可能地選擇剩余能量較多的節(jié)點(diǎn);當(dāng)遠(yuǎn)離根節(jié)... 

【文章來源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Cooja中6個節(jié)點(diǎn)的擺放位置

圖 12 Cooja 中 20 節(jié)點(diǎn)的擺放位置Fig 12 The position of nodes in Cooja(a) 隨機(jī)布局 (a) In random (b) 網(wǎng)格布局 (b) In grid實(shí)驗(yàn)二的具體仿真參數(shù)設(shè)置如表 4：表 4 20 個節(jié)點(diǎn)的仿真參數(shù)設(shè)置Table 4 Setting of 20 nodes’ simulation parameters參數(shù)名稱 值操作系統(tǒng)模擬器仿真區(qū)域Contiki 3.0Cooja200m*200m節(jié)點(diǎn)分布方式 隨機(jī)、網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)量 20傳輸距離 50m干擾范圍100m

Cooja 分別模擬得到了如圖 14 所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中圖14（a）顯示的是 ETX 度量下的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，圖 14（b）顯示的是 ETEN 度量下網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖 14 不同度量下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig 14 The topology for different algorithm(a) ETX 度量 (a) ETX metric (b) ETEN 度量 (b) ETEN metric在基于 ETX 路由度量的 RPL 協(xié)議形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲�，即圖 14（a）中，節(jié)點(diǎn)3 接收兩個傳感器節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn) 5、節(jié)點(diǎn) 6 轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)?sink節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn) 2 和節(jié)點(diǎn) 4 未連接到任何子節(jié)點(diǎn)，直接與 sink 節(jié)點(diǎn)相連。如圖 14（b）所示，在 ETEN 路由度量的算法形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲�，�?jié)點(diǎn) 3 接收了傳感器節(jié)點(diǎn) 6發(fā)送的數(shù)據(jù)信息

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于最小鏈路成本優(yōu)化排名的低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議[J]. 劉文杰,程聰,柴旭清,楊新鋒.  計算機(jī)工程與設(shè)計. 2017(02)
[2]基于移動—能量代價函數(shù)的無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由策略研究[J]. 劉半藤,周瑩,陳友榮,王章權(quán).  傳感技術(shù)學(xué)報. 2017(02)
[3]無線傳感網(wǎng)絡(luò)中RPL路由協(xié)議研究及性能分析[J]. 阮文靈,曾培峰.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(03)
[4]智能電網(wǎng)鄰域網(wǎng)路由算法研究進(jìn)展[J]. 宗宇,霍梅梅,鄭增威.  計算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2017(01)
[5]低功耗有損網(wǎng)絡(luò)中的能量均衡高效路由協(xié)議[J]. 姚玉坤,楊及開.  計算機(jī)工程. 2016(11)
[6]RPL的ETX路由度量研究[J]. 曹祥儀,曾碧,何翠紅.  計算機(jī)科學(xué). 2016(04)
[7]基于期望壽命與均衡能量消耗的RPL路由協(xié)議[J]. 宋海龍,張書真.  計算機(jī)工程. 2016(01)
[8]基于三角模算子的RPL協(xié)議路由優(yōu)化算法[J]. 仇英輝,何霖.  傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(12)
[9]基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)瓶頸區(qū)域生存時間優(yōu)化策略[J]. 田賢忠,陽勝.  計算機(jī)學(xué)報. 2016(05)
[10]從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng):基本概念與研究框架[J]. 董朝陽,趙俊華,文福拴,薛禹勝.  電力系統(tǒng)自動化. 2014(15)

碩士論文
[1]低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議（RPL）優(yōu)化算法[D]. 何霖.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[2]基于Contiki操作系統(tǒng)的RPL路由協(xié)議能耗均衡的研究[D]. 王靜涵.蘭州大學(xué) 2015
[3]RPL協(xié)議路由可靠性分析[D]. 呂泓江.電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3578731