本文關鍵詞：低功耗有損網絡路由協(xié)議（RPL）優(yōu)化算法

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【摘要】：隨著傳感技術、通信信息基礎以及網絡技術等新興技術手段的不斷發(fā)展,物聯(lián)網概念受到越來越多的關注和青睞,也逐步在各行各業(yè)中有所應用。低功耗有損網絡作為物聯(lián)網概念的一種主流實現(xiàn)方案,引起了世界范圍內學者和專家的關注。低功耗有損網絡具有功率低、節(jié)點能力有限、地址資源豐富的特點,因而低功耗有損網絡節(jié)點路由協(xié)議的有效性和科學性便至關重要。低功耗有損網絡路由協(xié)議(Routing Protocol for LLNs,RPL)作為國際上提出的標準化低功耗有損網絡路由協(xié)議,針對網絡中節(jié)點的拓撲構建、路由選擇和優(yōu)化機制進行了較為全面的設計,為低功耗有損網絡路由優(yōu)化方案的實現(xiàn)奠定了基礎。其設計偏重于實現(xiàn)過程中的交互機制,對于路由中的父節(jié)點選擇過程缺乏相應的指標性優(yōu)化,并且對于不規(guī)則節(jié)點分布網絡環(huán)境中的子圖劃分也尚未明確,在實踐應用中很多細節(jié)化的問題有待改進和完善。本文中針對RPL協(xié)議的應用背景、發(fā)展過程、作用機理、關鍵機制都進行了介紹和分析,并在此基礎上,首先針對RPL協(xié)議路由過程中能量均衡性考慮不足導致的節(jié)點生命周期受限問題,提出了基于三角模算子的RPL協(xié)議路由優(yōu)化算法,實現(xiàn)了邏輯距離和節(jié)點剩余能量的綜合考量,很大程度上減少了路由過程的能量損耗,提升節(jié)點的生命周期,為RPL這一協(xié)議的推廣應用和深入研究注入了新的活力；此外,還針對不規(guī)則網絡中DODAG區(qū)域劃分時節(jié)點歸屬度不明確的問題,提出了一種基于改進LEACH分簇算法的 DODAG區(qū)域劃分方法,通過對網絡域的六邊形子區(qū)域劃分,并在子區(qū)域內形成一定閡值范圍內的改進LEACH協(xié)議的簇頭選取策略,從而實現(xiàn)整體網絡范圍內的簇頭節(jié)點均衡分布,提升網絡通信過程中的能量均衡度,為RPL協(xié)議在不規(guī)則網絡中的應用提供了可參考性改進意見；同時,針對本文中的改進算法,均設計了相應的場景仿真,驗證了算法設計的結果,有效提升了RPL協(xié)議的能量有效性和廣泛適用性。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN915.04

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本文編號：1291244