基于rpl协议的路由度量标准研究与改进

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1、分类号：TN915.04密级：公开研究生学位论文论文题目（中文）基于RPL协议的路由度量标准研究与改进ResearchandImprovementof论文题目（外文）RoutingMetricBasedonRPL研究生姓名齐玥学科、专业信息与通信工程·通信与信息系统研究方向嵌入式通信网络与控制学位级别硕士导师姓名、职称李红信副教授论文工作2015年5月至2016年5月起止年月论文提交日期2016年5月论文答辩日期2016年6月学位授予日期2016年6月校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学

2、位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

3、索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：√可以公开□不易公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：基于RPL协议的路由度量标准研究与改进摘要在无线传感器网络中，节点拓扑结构的建立和数据传输离不开路由协议的支持。IETF的ROLL工作组针对低功耗有损网络的特性提出了RPL路由协议。RPL使用单一的链路质量（ETX）作为路由度量标准进行最优路径的计算和比较，保

4、证了传输质量。但是，当网络中出现个别节点因为负载不均导致电量消耗过快时，拓扑结构无法根据路由度量发生动态调整，负载过重的节点较早死亡，缩短了网络的生命周期。本文通过引入能耗模型，计算节点的电量消耗情况，并与链路质量ETX结合，提出了一种能量感知路由度量标准EAM.使用EAM作为路由度量标准，不仅能够兼顾链路状态，保证数据传输质量，同时由于其包含了节点电量消耗的信息，使得节点在默认路由的选择过程中，能够避免选择那些剩余电量较少的节点作为父亲节点，解决了个别节点始终处在重度使用状态的问题，使得同级节点间的能量消耗达到相对的平衡。本文分别使用ETX和EAM作为路由

5、度量标准进行了仿真实验，通过对比二者在拓扑结构，节点能耗，网络的生存时间等方面的仿真结果，验证了能量感知路由度量标准的可行性，以及它对于平衡节点能耗和延长网络生命周期等方面起到的改进作用。关键词：物联网，无线传感器网络，路由协议，RPL，路由度量标准IResearchandImprovementofRoutingMetricBasedonRPLAbstractThenetworktopologysetupanddatatransmissionofnodesinwirelesssensornetworkscannotbeseparatedfromthesupp

6、ortofroutingprotocol.TheRoutingOverLow-powerandLossynetwork(ROLL)WorkingGroupinIETFhasproposedtheIPv6RoutingProtocolforLow-powerandLossyNetwork(RPL).RPLuseslinkquality(ETX)assingleroutingmetricfordefaultrouteselection.Thiskindofmetricensuresthetransmissionquality.However,thenetwork

7、topologycannotmakedynamicadjustmentaccordingtotheroutingmetricwhenindividualnodeshaveexcessivepowerconsumptionbecauseofloadimbalance.Thelifetimeofnetworkspossiblybeshortenedbythoseheavilyusednodes.AnewroutingmetricnamedEnergyAwareMetric(EAM)isproposedinthispaperbycombiningtheenergy

8、consumptionsituationwithli