文档介绍：硕士学位论文
6LoWPAN 无线传感器网络路由协议研究
RESEARCH ON WIRELESS WORK
ROUTING PROTOCOLS BASED ON 6LoWPAN
刘翠翠
哈尔滨工业大学
2012 年 7 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开
工学硕士学位论文
6LoWPAN 无线传感器网络路由协议研究
硕士研究生: 刘翠翠
导师: 郭庆教授
申请学位: 工学硕士
学科: 信息与通信工程
所在单位: 电子与信息工程学院
答辩日期: 2012 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:
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Dissertation for the Master’s Degree in Engineering
RESEARCH ON WIRELESS WORK
ROUTING PROTOCOLS BASED ON 6LoWPAN
Candidate: Liu Cuicui
Supervisor: Prof. Guo Qing
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Information munication
Engineering
Affiliation: School of Electronics and
Information Engineering
Date of Defence: July, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
随着无线传感器网络和物联网技术的高速发展,人类希望实现生活中的任
何物品之间都能进行信息交换和通信。下一代互联网协议 IPv6 的提出,为互联
网提供了充分的地址空间和自动分配地址等技术优势。6LoWPAN(IPv6 over
Low power Wireless Personal work)是基于 IPv6 协议框架下,实现 IPv6
数据在低速无线个域网传输的协议体系。基于 6LoWPAN 的无线传感器网络在
智能家居、远程医疗和环境监测等领域具有广阔的应用前景。
论文以基于 6LoWPAN 的无线传感器网络路由协议为主要研究内容,对基
于 IPv6 协议框架下,由低功耗、低速率和低成本的节点设备构成的无线传感器
网络的路由协议进行了研究和改进,主要解决传感器网络节点的简单高效工作
问题。
论文对 6LoWPAN 协议体系进行了基础性描述,分析了低成本、弱处理能
力的网络节点设备对路由协议性能提出的特殊要求。在此基础上分析了 AODV
和基于 AODV 简化的 LOAD 路由协议的性能,指出两种协议采用广播包扩散
方式容易引起网络广播泛洪,在路由选择代价方面仍存在可能导致网络节点“孤
岛”情况。
以无线传感器网络的网络生存时间这个性能指标为出发点,论文针对
6LoWPAN 网络体系的无线传感器网络提出了一种优化的 LOAD 路由协议
O-LOAD(Optimized LOAD)。通过改进路由代价参数 RC,引入“最优发射功率
控制”,实现路由过程中节点使用最优发射功率发送数据包,以达到节约网络能
量的目标。在控制广播包泛洪问题上,使用延迟函数,根据节点当前剩余能量
做出延迟转发广播信息,改善网络节点之间能量均衡,达到增长网络时间的目
的。从网络实际需求角度出发,通过控制位灵活控制路由建立单向或双向,简
化路由协议。
使用 NS 仿真软件进行仿真实验,对 O-LOAD 路由协议的端到端延迟、数
据投递率和网络生存时间等性能进行了分析。从实验结果看到,O-LOAD 路由
协议与 AODV、LOAD 路由协议性能对比分析,取得了较好的效果。
关键词:基于IPv6协议的低功耗无线个域网;按需距离矢量路由协议;优化的
LOAD路由协议
I
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Along with the rapid development of work and of Things
(IOT), people expect to see inf