[發(fā)明專利]一種基于RPL協(xié)議的DODAG構(gòu)建優(yōu)化算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810758169.1
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108965128B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鈕鑫;楊小來
• 申請（專利權(quán)）人: 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/761;H04L29/06;H04L12/26
• 代理公司: 北京淮海知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32205
• 代理人: 劉振祥

一種基于RPL協(xié)議的DODAG構(gòu)建優(yōu)化算法，具體包括以下步驟：S1：DODAG系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)采用鄰居不可達(dá)檢測機(jī)制，感知與其直聯(lián)的鄰居節(jié)點(diǎn)是否可以連通到達(dá)的生存情況以進(jìn)行DODAG系統(tǒng)的構(gòu)建；S2：DODAG系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)，通過與之直聯(lián)的鄰居節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)中的其他節(jié)點(diǎn)通信，某個節(jié)點(diǎn)如果發(fā)現(xiàn)其與鄰居節(jié)點(diǎn)之間所有路徑失效，則開始節(jié)點(diǎn)復(fù)位動作；S3：節(jié)點(diǎn)的復(fù)位動作完成后，重新開始執(zhí)行S1以進(jìn)行DODAG系統(tǒng)構(gòu)建過程。該算法能在DODAG系統(tǒng)構(gòu)建過程中有效地降低系統(tǒng)功耗，并能增強(qiáng)DODAG在干擾環(huán)境中的運(yùn)行性能，能降低數(shù)據(jù)在傳輸過程中的重傳率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于RPL協(xié)議的DODAG構(gòu)建優(yōu)化算法。

背景技術(shù)

DODAG的根節(jié)點(diǎn)采用遞增DODAG VersionNumer的方式，發(fā)起一個DODAG系統(tǒng)的全局修復(fù)操作，遍歷系統(tǒng)中的各個節(jié)點(diǎn)，從而產(chǎn)生一個全新的DODAG VersionNumer版本。在新的DODAG系統(tǒng)中，沒有受到舊版本Rank值限制的節(jié)點(diǎn)，可以在新的DODAG系統(tǒng)中依據(jù)OF和Rank等，重新計算出其在DODAG系統(tǒng)中的位置。這種方式重新構(gòu)建了DODAG。由于其采用了全局修復(fù)操作的方式，所以，對系統(tǒng)造成的功耗損失相對較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種基于RPL協(xié)議的DODAG構(gòu)建優(yōu)化算法，該算法能在DODAG系統(tǒng)構(gòu)建過程中有效地降低系統(tǒng)功耗，并能增強(qiáng)DODAG在干擾環(huán)境中的運(yùn)行性能，能降低數(shù)據(jù)在傳輸過程中的重傳率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于RPL協(xié)議的DODAG構(gòu)建優(yōu)化算法，具體包括以下步驟：

S1：以RPL協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行DODAG系統(tǒng)的構(gòu)建，其中DODAG系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)采用鄰居不可達(dá)檢測機(jī)制，感知與其直聯(lián)的鄰居節(jié)點(diǎn)是否可以連通到達(dá)的生存情況以進(jìn)行DODAG系統(tǒng)的構(gòu)建；

S2：DODAG系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)，通過與之直聯(lián)的鄰居節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)中的其他節(jié)點(diǎn)通信，某個節(jié)點(diǎn)如果發(fā)現(xiàn)其與鄰居節(jié)點(diǎn)之間所有路徑失效，則開始節(jié)點(diǎn)復(fù)位動作；

S3：節(jié)點(diǎn)的復(fù)位動作完成后，重新開始執(zhí)行S1以進(jìn)行DODAG系統(tǒng)構(gòu)建過程。

本發(fā)明提出了干擾環(huán)境中改進(jìn)DODAG構(gòu)建優(yōu)化方案，當(dāng)DODAG系統(tǒng)收到干擾時，DODAG的節(jié)點(diǎn)采用鄰居不可達(dá)檢測(Neighbor Unreachability Detection)機(jī)制，使節(jié)點(diǎn)感知與其直聯(lián)的鄰居節(jié)點(diǎn)的生存情況，進(jìn)而可以檢測出其與鄰居節(jié)點(diǎn)之間所有路徑是否可達(dá)。某個節(jié)點(diǎn)如果發(fā)現(xiàn)其與鄰居節(jié)點(diǎn)之間所有路徑失效，則開始節(jié)點(diǎn)復(fù)位動作。節(jié)點(diǎn)的復(fù)位動作完成后，重新開始進(jìn)行DODAG系統(tǒng)構(gòu)建過程。從而避免了在干擾環(huán)境中，DODAG根通過遞增DODAG VersionNumer，發(fā)起一個全局修復(fù)操作，避免了重新產(chǎn)生一個新的DODAG版本，同時，也避免了這種全局修復(fù)操作造成的功耗損失。在DODAG系統(tǒng)中，控制消息傳輸產(chǎn)生的能耗和數(shù)據(jù)信息計算產(chǎn)生的能耗是構(gòu)成路由算法消耗的的重要組成部分，數(shù)據(jù)信息傳輸產(chǎn)生的能量消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過數(shù)據(jù)計算產(chǎn)生的能耗，因而能顯著降低能耗。該算法增強(qiáng)了DODAG在干擾環(huán)境中的運(yùn)行性能，降低數(shù)據(jù)在傳輸過程中的重傳率。

作為一種優(yōu)選，所述步驟S1中的鄰居不可達(dá)檢測機(jī)制為IPv6檢測機(jī)制。

進(jìn)一步，為了減少不必要的網(wǎng)絡(luò)流量，所述步驟S1中在某個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鄰居不可達(dá)檢測的同時，其還向領(lǐng)居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，在鄰居節(jié)點(diǎn)可達(dá)性確認(rèn)的過程中，節(jié)點(diǎn)繼續(xù)不間斷的向緩存鏈路層地址的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包信息，如果系統(tǒng)中沒有數(shù)據(jù)包信息發(fā)向鄰居節(jié)點(diǎn)，鄰居不可達(dá)檢測也將不發(fā)送。

所述S1中以RPL協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行DODAG系統(tǒng)的構(gòu)建過程如下：