[发明专利]一种基于双向父节点决策的RPL路由方法

权利要求书

1.一种基于双向父节点决策的RPL路由方法，其特征在于，包括：

子节点根据所有备选父节点的路由度量，选择出最优父节点，更新备选父节点集合，并向选择出的最优父节点发送携带咨询信息的M-DAO消息；

若最优父节点接收到M-DAO消息，最优父节点将读取强制连接Compulsory字段；

若强制连接Compulsory字段为1，最优父节点建立与子节点的连接，并依据默认路由向上转发M-DAO消息，子节点在接收到汇聚节点发送的DAO-ACK消息后，完成入网；

若强制连接Compulsory字段为0，最优父节点则判断子节点的数据传输速率是否成立，

若成立，最优父节点建立与子节点的连接，子节点在接收到汇聚节点发送的DAO-ACK消息后，完成入网；

若不成立，最优父节点向子节点发送请求拒绝消息，子节点根据该拒绝消息重新从更新后的备选父节点集合中选择出最优父节点，直至完成入网。

2.根据权利要求1所述的一种基于双向父节点决策的RPL路由方法，其特征在于，所述向选择出的最优父节点发送携带咨询信息的M-DAO消息包括：

子节点计算出所有备选父节点的综合路由度量，选择综合路由度量最小的的备选父节点作为当前的最优父节点，并更新备选父节点集合；

各个节点根据当前的负载情况计算队列利用率；

各个节点通过DIO消息携带网络深度以及链路队列利用率；

节点入网后，广播DIO消息，DIO消息中的链路队列利用率信息由子节点自身的队列利用率与当前的最优父节点队列利用率进行对比；

若子节点自身队列利用率较高，则将其自身的队列利用率与网络深度编码，否则将当前的最优父节点的队列利用率与网络深度编码；

各个节点根据接收到的DAO消息计算出子节点的数目，并将该数目信息添加到DIO消息中，广播该DIO消息；

子节点接收到来自备选父节点的DIO消息后，进行解码得到不同备选父节点的网络深度以及链路队列利用率。

3.根据权利要求2所述的一种基于双向父节点决策的RPL路由方法，其特征在于，所述所有备选父节点的综合路由度量值包括：

R_P＝h_p+ETX(n,p)+λQ(p)；

其中，R_P表示备选父节点p的综合路由度量值；h_p为备选父节点p的网络深度，ETX(n,p)为待入网子节点n与备选父节点p之间的无线链路质量，λ为备选父节点已连接的子节点数目，Q_p为链路队列利用率。

4.根据权利要求1所述的一种基于双向父节点决策的RPL路由方法，其特征在于，所述携带咨询信息的M-DAO消息包括Type字段，Compulsory字段以及Data字段；子节点采用Type字段以区分控制消息类型；将数据传输速率信息填入M-DAO消息的Data字段；采用Compulsory字段作为强制连接判断字段。

5.根据权利要求1所述的一种基于双向父节点决策的RPL路由方法，其特征在于，若Compulsory字段为1时，还包括最优父节点提取M-DAO消息的前缀信息，更新路由表，并按照默认路由向上转发M-DAO消息；汇聚节点在接收到M-DAO消息后，发送DAO-ACK消息，子节点接收到DAO-ACK消息后入网。

6.根据权利要求1所述的一种基于双向父节点决策的RPL路由方法，其特征在于，若Compulsory字段为0时，还包括最优父节点继续读取M-DAO消息中Data字段的内容，通过检查自身队列以及Data字段携带的信息，判断是否在不影响到最优父节点已连接的其他子节点的服务下，满足子节点请求的数据传输速率。