低功耗有损网络中的能量均衡高效路由协议-计算机工程.PDF

第４２卷　第 １１期 　 计 算 机 工 程 ２０１６年 １１月 　　 Ｖｏｌ．４２　 Ｎｏ．１１ 　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２０１６ ·物联网专题 · 文章编号：１０００３４２８（２０１６）１１０００８０７　　　文献标志码：Ａ　　　中图分类号：ＴＰ３９３ 低功耗有损网络中的能量均衡高效路由协议 姚玉坤，杨及开 （重庆邮电大学 移动通信技术重庆市重点实验室，重庆 ４０００６５） 摘　要：在根据路径瓶颈节点寿命选择最优父节点的低功耗有损网络路由协议（ＲＰＬ）中，待加入节点未考虑其他 节点产生的流量对父节点产生的影响，且在节点加入网络后会导致路径瓶颈节点发生变化。针对上述问题，提出 一种基于能量均衡的ＲＰＬ高效路由算法（ＥＢＨＥＲＰＬ）。在节点加入网络之前，采用目的地通告确认消息分类发送 机制减少父节点发送的控制包数量，并通过父节点流量累计机制使计算出的瓶颈节点寿命值与实际值更接近，从 而使待加入节点能更准确地确定最优父节点。在节点加入网络后，采用路径瓶颈节点再预估机制，避免后续节点 误选瓶颈节点的情况。仿真结果表明，与 ＲＰＬ和ＥＢＲＰＬ算法相比，ＥＢＨＥＲＰＬ在延长网络生存时间、均衡网络能 量方面性能较好。 关键词：瓶颈节点；最优父节点；低功耗有损网络路由协议；能量均衡；网络生存时间 中文引用格式：姚玉坤，杨及开．低功耗有损网络中的能量均衡高效路由协议［Ｊ］．计算机工程，２０１６，４２（１１）：８１４． 英文引用格式：ＹａｏＹｕｋｕｎ，ＹａｎｇＪｉｋａｉ．ＥｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｅｄａｎｄＨｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙＲｏｕｔｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌｆｏｒＬｏｗｐｏｗｅｒａｎｄＬｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，４２（１１）：８１４． ＥｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｅｄａｎｄＨｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙＲｏｕｔｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒＬｏｗｐｏｗｅｒａｎｄＬｏｓｓｙＮｅｔｗｏｒｋｓ ＹＡＯＹｕｋｕｎ，ＹＡＮＧＪｉｋａｉ （ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｆＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｃｈｉｎａ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＩｎｅｘｉｓｔｉｎｇＲｏｕｔｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌｆｏｒＬｏｗｐｏｗｅｒａｎｄＬｏｓｓｙＮｅｔｗｏｒｋｓ（ＲＰＬ）ｗｈｉｃｈｓｅｌｅｃｔｓｔｈｅｂｅｓｔｐａｒｅｎｔ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｅｘｐｅｃｔｅｄｌｉｆｅｔｉｍｅｏｆｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｎｏｄｅｏｎｔｈｅｐａｔｈ，ｔｈｅｊｏｉｎｉｎｇｎｏｄｅｓｄｏｎｏｔｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｔｒａｆｆｉｃｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙ ｔｈｅｏｔｈｅｒｓｕｂｎｏｄｅｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｐａｒｅｎｔｎｏｄｅｏｒｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｎｏｄｅａｆｔｅｒｔｈｅｎｏｄｅ’ｓｊｏｉｎｉｎｇ．Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎＥｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｅｄａｎｄＨｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙＲＰＬ（ＥＢＨＥＲＰＬ）．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｉｔｕｓｅｓａｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇ ｓｅｎｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒＤＡＯＡＣＫｍｅｓｓａｇｅｓｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐａｃｋｅｔｓｓｅｎｔｂｙｔｈｅｐａｒｅｎｔｎｏｄｅ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ， ｉｔｕｓｅｓａｔｒａｆｆｉｃａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅＥｘｐｅｃｔｅｄＬｉｆｅＴｉｍｅ（ＥＬＴ）ｏｆｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｎｏｄｅｏｎｅａｃｈｐａｔｈ，ｓｏ ｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ