秦 峰，曾 浩，2，林开东

1.重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆400065

2.重庆邮电大学 电工理论与新技术实验室，重庆400065

1 引言

低功耗有损网络（Low-power and Lossy Networks，LLN）[1-2]被认为是一种特殊的无线传感器网络，在物联网[3-4]等领域中具有广泛的应用前景。LLN 通常由大量的嵌入式设备组成，然而组成LLN 的这些嵌入式设备往往受到一定的限制，譬如能量供应不足，存储空间较小和处理能力较弱。因此，鉴于LLN 的广泛应用前景和其特有的性质，设计出一种适用于LLN 的路由协议显得尤为重要。

2008 年，国际互联网任务工程组制定了一种基于IPv6 的低功耗有损网络路由协议（Routing Protocol for Low-power and Lossy network，RPL）[5]。RPL是一种基于距离矢量的先验式路由协议，由根节点发起并逐级完成整个面向目的地的有向无环图（Destination Oriented Directed Acyclic Graph，DODAG）的构建。此外，DODAG中的每个嵌入式设备均需要定期广播DODAG 信息对象消息（DODAG Information Object，DIO），该消息主要用于维护网络拓扑结构的稳定性，且该消息的发送周期间隔由溪流计时器[6]控制。

目前，学术界对RPL 已展开了大量研究工作。文献[7]在构建DODAG时将传输跳数作为路由度量，能够在一定程度上提高数据传输的实时性，但忽略了数据传输的可靠性。文献[8]在构建DODAG 时将期望传输次数作为路由度量，能够对数据传输的可靠性有一定提升，却忽略了数据传输的实时性。尤其是在高负载场景下，依据文献[7]和[8]中的路由度量所构建的DODAG均无法较好地实现网络负载均衡，将会对网络各方面的性能造成严重的影响。

为了减少在构建DODAG 时仅考虑节点一跳范围内的期望传输次数所产生的能量瓶颈节点的数量，文献[9]在构建DODAG 的过程中考虑了当前节点至根节点整条传输路径上的期望传输次数，在一定程度上能够减少能量瓶颈节点产生的数量，但效果不是很显著。……