[发明专利]基于RPL的自适应多路径路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感网领域，特别是涉及一种基于RPL的自适应多路径路由方法。 

背景技术

物联网被视为互联网的应用拓展，近年来一直为社会所关注。如今，物联网已经成为国家五大新兴战略性产业之一，引发研究与应用的热潮。作为物联网的重要组成部分的无线传感器网络，也是工业界和学术界的研究热点。同时，随着IEEE和IETF研究制定的标准相应出台，更为无线传感器网络的发展铺平了道路。 

无线传感器网络是一种由大量的传感器节点组成的无线网络系统，能够感知、采集和处理监测区域内监测对象的信息，并传送给用户。无线传感器网络在军事、工业、环境等领域有着巨大的应用价值。 

无线传感器网络并非新鲜事物，各种运行在无线传感器网络上的路由协议也是层出不穷。而由IETF(Internet Engineering Task Force)的roll(Routing Over Low power and Lossy networks)工作组制定出台的RPL(IPv6Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks)路由协议，则具有广泛应用价值。由于RPL是一个IPv6的路由协议，更是为无缝接入互联网，实现高速互联提供了技术基础。 

通过多路径路由的方式可以提高网络的可靠性、减少路由开销、提供QoS支持，负载/能耗均衡并提供一定的安全性，是通向高速接入的有效途径之一。 

然而在RPL路由协议中，并没有使用多路径路由技术，依旧是按照特定度量选择最优的父节点作为下一跳节点。因此，迫切需要一种多路径路由方法，以进一步提升无线传感网的性能，延长网络的生命期，节约网络维护成本。 

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于RPL的自适应多路径路由方法，以使得整个网络的能量消耗均衡化，延长网络生命期，并减少维护网络所产生的成本。 

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于RPL的自适应多路径路由方法，其至少包括： 

1）无线传感网的各节点基于各自的路由度量及其他节点的路由度量来建立各自的下一跳 节点集； 

2）各节点基于各自的下一跳节点集中各下一跳节点的转发度量来选择下一跳节点进行数据的发送。 

优选地，所述基于RPL的自适应多路径路由方法还包括：节点基于所接收的路由度量与自身的路由度量来确定是否更新或重建自身的下一跳节点集。 

优选地，所述基于RPL的自适应多路径路由方法还包括：当节点自身的父节点的路由度量发生改变时，将该父节点从自身的下一跳节点集中删除。 

优选地，所述转发度量基于能量度量及负载度量来确定；更为优选地，基于以下方式来确定转发度量FI： 

FI＝EI*32+LI，其中，，LI=LI_max-log₂delay，EI为能量度量，LI为负载度量，LI_max为预定常数，delay基于节点的排队时延与处理时延来确定，Estimated_Energy为RFC6551路由协议中所定义的估计能量，“”表示对数值进行向下取整。 

优选地，所述步骤2）中采用基于权重的轮询算法由下一跳节点集中选择下一跳节点来进行数据发送，其中，节点的权重基于节点的转发度量来确定，更为优选地，采用基于以2为底的指数函数形式更新节点的权重。 

优选地，所述基于RPL的自适应多路径路由方法还包括：无线传感网的各节点基于汇集点的重建信息各自重建各自的下一跳节点集。 

如上所述，本发明的基于RPL的自适应多路径路由方法，具有以下有益效果：能使整个网络的能量消耗得以均衡，整体的生命期得以延长，并减少维护网络所产生的成本。 

附图说明

图1显示为本发明的基于RPL的自适应多路径路由方法的流程图。 

图2显示为一种无线网络示意图。 

图3显示为另一种无线网络示意图。 

图4显示为采用本发明的基于RPL的自适应多路径路由方法与现有RPL路由方法各节点的能量消耗对比示意图。 

元件标号说明 

S1、S2        步骤 

具体实施方式