面向智能電網的RPL協(xié)議改進研究.pdf

1、為了實現消費者、供應商和電網設備之間的雙向通信信息流，智能電網部署一個電力分配網絡，即高級計量基礎設施(AMI)。AMI網絡中的傳感器節(jié)點是資源有限的嵌入式設備，設備之間的鏈路通常具有較高的數據包丟失率、低帶寬以及不穩(wěn)定性的特點。為滿足低功耗有損網絡(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網絡，它考慮了鏈路的質量，但不能很好地優(yōu)化網絡中節(jié)點的有限電量問題。針對網絡中存在的能量均衡和鏈路可靠性

2、問題，對RPL路由協(xié)議算法進行研究和改進是非常有意義的。
　　本文首先介紹了智能電網、智能電網通信網絡和AMI網絡，并闡述了國內外RPL路由協(xié)議的研究現狀，研究了RPL路由協(xié)議的內容。為改善網絡能量不均衡，本文先利用剩余能量度量改進了RPL路由協(xié)議算法，選擇剩余能量較多的節(jié)點為優(yōu)選父節(jié)點，與其子節(jié)點形成一條路由鏈路。當算法只考慮能量度量將會導致節(jié)點在傳輸數據時具有高丟包率，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

3、按一定權重比相結合，提出了能量均衡路由算法——ETEN-RPL。當靠近根節(jié)點時，該算法將會更可能地選擇剩余能量較多的節(jié)點;當遠離根節(jié)點時，該算法將更可能選擇預期傳輸次數較低的一條路徑。ETEN-RPL算法既考慮節(jié)點能量消耗均衡的問題，又考慮了路徑上的數據可靠性。
　　最后，在Contiki平臺的Cooja模擬器中，實現了協(xié)議的仿真模擬。仿真模擬結果表明，與基于ETX度量的算法和基于剩余能量度量的算法相比，ETEN-RPL算法降低了