2020年基于contiki平台的路由协议仿真资料.doc

评定成绩:课程设计报告(传感器网络组网)设计题目:基于contiki平台的路由协议及仿真学院名称:自动化学院学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:填表时间:年5月重庆邮电大学本科课程设计报告 摘要摘要路由协议执行网络拓扑描述、路由选择和数据包转发的功能,影响整个网络的性能和存活时间。现有的路由协议需要发送大量数据包维护网络拓扑,以及大量的存储空间来存储路由条目。由于硬件的限制,无线传感器无论是能量还是处理能力,存储能力都受到了极大的限制。因此,IETFROLL工作组提出了一种针对低功耗有损网络的IPV6路由协议,即RPL路由协议。文中对RPL路由协议的拓扑构建过程进行分析,并通过利用cooja仿真工具进行仿真,在仿真中显示出DODAG的构建过程,并对进行仿真出来的各种拓扑结构进行能耗的分析,在仿真过程中直观地显示涓流机制。关键字:IPV6RPL路由协议仿真能耗分析重庆邮电大学本科课程设计报告 目录目录摘要 I第一章绪论 1设计题目: 1设计任务: 1设计要求: 1参考资料: 1第二章总体方案设计(或系统建模) 2RPL概述 2 2环路避免的机制 2 3基于Contiki平台的RPL路由协议仿真 3第三章个人设计工作(或系统仿真分析) 5 5 6 8: 8第四章设计总结 9参考文献 10附录 11重庆邮电大学本科课程设计报告 第一章绪论第一章绪论设计题目:基于Contiki平台的传感网路由协议设计与仿真设计任务:基于Contiki操作系统和Cooja仿真器,运用所学的无线传感网知识,选择一种典型的传感网路由协议进行组网设计和仿真。路由协议可在AODV、RPL、RIME等协议中任选一种,也可选择其它典型的传感网路由协议。设计要求:。。、拓扑结构规划和路由协议设计。。,对编写的程序和网络路由协议进行仿真,给出网络运行效果图。,对路由协议的性能变化进行分析。参考资料::.《物联网系统设计》.北京:电子工业出版社...《计算机网络》.北京:电子工业出版社...《无线传感器网络技术》.北京:北京理工大学出版社..重庆邮电大学本科课程设计报告 第二章总体设计方案(或系统建模)第二章总体方案设计(或系统建模)RPL概述RPL是为LLN而设计的距离矢量路由协议,通过使用目标函数和度量集合构建具有目的地的有向无环图(DODAG)。目标函数利用度量和约束条件的集合计算出最优路径。由于网络部署的目的性有异,同一网络可能需要不同的链路质量要求等等。DODAG的构建过程DODAG的构造过程由根节点或LoWPAN边界路由器(LBR)发起。为了实现DODAG的构造,RPL基于ICMPv6,新增加了如下三条控制消息:DIS、DIO、DAO。RPL支持三种基本的数据传输模式:多点到点,Multipoint-to-Point(MP2P)、点到多点,Point-to-Multipoint(P2MP)、点到点,Point-to-Point(P2P).。首先来说实现为MP2P构造上行到根节点的路径。根节点利用DIO消息广播DODAG的信息;根节点的邻居节点收到DIO后,根据一定的准则,决定是否加入这个DODAG,这些准则包括:目标函数、DAG特性、各种自定义的本地策略等,当某个邻居节点加入所广播的DODAG后,它就建立了一条到达DODAG根节点的路径。根节点被称为该节点的“父节点”。如果新加入图的节点类型是路由器,它将向自己的邻居节点继续广播包含DODAG信息的DIO消息。如果新加入图的节点是“叶子节点”,则只是完成入网动作,不广播DIO消息。邻居节点不断重复上述广播和加入动作,直至到达网络的所有叶子节点。每个节点都有一条路径由指向自己的父节点,通过将数据消息发给父节点,最终就能到达根节点。然后来说实现为P2MP构造的从根节点出发的下行路径,下行路由的构造通过DAO消息来完成。每个节点加入DODAG后,在网络发起上行路径构造指令后,将发送DAO消息到它的父节点。DAO消息中含有前缀、前缀的有效时间等信息,用于表征节点所在前缀的可达性。当一个节点收到DAO消息后,将对前缀信息进行处理,并在路由表中添加路由表项。然后将该前缀信息进一步通过DAO上传给自己的父节点。一个节点也能够将收到的前缀可达性信息进行汇集后,再发给自己的父节点。前缀上传过程一直进行,直至前缀信息到达父节点。每个节点都完成前缀上传后,整个网络将建立起一个从根节点到达所有叶子节点的下行路由图。环路避免的机制R