【摘 要】
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随着M2M（Machine to Machine）应用需求的增加,IPv6（Internet Protocol version 6）无线传感器网络技术得以快速发展。基于IPv6的M2M网络由于通信设备资源受限面临诸多挑战。RPL作为低功耗设备的标准路由协议受到极大关注。虽然RPL满足低功耗有损网络的应用需求,但难以为传感器设备之间的点对点路由提供高效的路由支持。当前一些研究增强了RPL的点对点路由
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随着M2M（Machine to Machine）应用需求的增加,IPv6（Internet Protocol version 6）无线传感器网络技术得以快速发展。基于IPv6的M2M网络由于通信设备资源受限面临诸多挑战。RPL作为低功耗设备的标准路由协议受到极大关注。虽然RPL满足低功耗有损网络的应用需求,但难以为传感器设备之间的点对点路由提供高效的路由支持。当前一些研究增强了RPL的点对点路由方法,缩短了通信距离,但仍存在路由发现的时延较高、大量控制报文开销和低可靠性问题。因此,本文基于RPL路由协议对设备之间的点对点路由建立和数据传输进行研究,主要工作包括:1.针对点对点路由发现过程的高能耗问题,基于RPL路由协议设计动态组群划分方法,能够适应6Lo WPAN网络的拓扑变化。新设计点对点组群路由算法,为点对点路由发现过程指定组群,从而有效控制路由发现和数据传输过程的节点数量,能够降低网络能耗。2.针对无线链路的动态性、有损性、非对称特性引发的低可靠性问题,设计按需式点对点路由方法,结合新设计的目标函数,在指定组群内快速建立最优的点对点路由。通过设计的备选路径转发机制,进一步提高点对点路由过程数据传输的可靠性。3.本文基于Contiki 3.0操作系统实现RPL集中式与按需式结合的点对点路由方法和RPL可靠路由方法,测试并验证了所提方法的功能和性能。通过测试结果分析,本文设计的基于RPL的点对点路由方法能够在兼容原始RPL路由协议的同时,实现高效的点对点路由,满足设备之间的通信需求。本文设计组群划分方法和组群路由算法能够帮助点对点路由过程减少控制消息的开销。此外,结合多度量目标函数和备选路径转发机制有助于实现快速的路由建立和可靠的数据传输。
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