智能電網鄰域網路由算法研究進展

宗 宇 霍梅梅 鄭增威

1(安徽理工大學計算機科學與工程學院 安徽 淮南 232001)2(浙江大學城市學院 杭州市物聯網技術與應用重點實驗室 浙江 杭州 310015)

智能電網鄰域網路由算法研究進展

宗 宇1,2霍梅梅2鄭增威2

1(安徽理工大學計算機科學與工程學院 安徽 淮南 232001)2(浙江大學城市學院 杭州市物聯網技術與應用重點實驗室 浙江 杭州 310015)

鄰域網是智能電網通信網的最后一英里通信，也是智能電網的重要組成部分。高效的通信是實現智能電網前提，路由算法是其提高網絡通信能力的關鍵核心技術。根據鄰域網的網絡拓撲結構及其通信特點，首先分析適用鄰域網的網絡拓撲結構；其次對適用于鄰域網的路由算法研究現狀進行綜述，著重分析適用于鄰域網的RPL(Routing Protocol for LLNs)和HWMP(Hybrid Wireless Mesh Protocol)改進算法性能及在鄰域網中的實用性，并分析改進算法存在的不足；最后總結鄰域網路由算法后續研究面臨的問題與挑戰。

智能電網 鄰域網 路由算法 RPL HWMP

0 引 言

智能電網是建立在集成的、高速雙向通信網絡基礎上，通過先進的傳感和測量技術、設備控制方法以及智能決策支持系統技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。其主要特征包括自愈、激勵、抵御攻擊、提供滿足未來用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行[1]。

為實現智能電網可靠、有效運行，需設計一個安全、可靠的智能電網通信網絡SGCN(Smart Grid Communication Network)來實現SG中的相關應用正常工作。SGCN一般可以分為三個部分：廣域網WAN(Wide Area Network)、NAN和家庭局域網HAN(Home Area Network)。NAN由成千上萬個智能電表SM(Smart Meter)和一些數據傳送裝置組成，負責收集、處理和傳遞用戶數據工作，在整個SGCN中，處于中間位置，連接著WAN和HAN，通過數據聚合器單元(由NAN網關組成)與WAN連接，通過智能電表與HAN連接，在SGCN中起著重要的橋梁作用。所以NAN通信質量決定了整個SGCN運行效率和可靠性[1-3]。NAN和移動自組網有所不同，具有如下特點：

1) 適應力強

NAN覆蓋范圍較大，地理環境相對復雜，需具有較強的通信適應能力。

2) 自愈性強

當一個節點或幾個節點出現通信故障等問題時，NAN將采取相應的措施進行修復或者重建，從而保證整個網絡正常運行。

3) 可擴展

可擴展性表現在，一是覆蓋面積的可擴展；二是NAN中端節點數目的可擴展。

4) 支持多道通信

NAN中節點分布較多，節點之間通信需求大，支持多道通信，可以提高通信效率。

在NAN中要實現安全、高效、可靠通信，路由算法設計是關鍵問題，路由算法的優劣直接影響著數據傳輸，影響著整個通信體系性能。本文首先介紹了NAN網絡結構；然后分析了NAN的路由算法研究現狀，特別對RPL和HWMP協議進行了詳細分析；接著對NAN路由算法性能參數和仿真工具進行了研究；最后，對NAN路由算法研究中存在的問題進行了描述，并對后續路由算法研究中面臨的挑戰進行了簡要總結。

1 NAN網絡拓撲結構

NAN物理上可以看作是在一個覆蓋面積為1～10 km2范圍內，通過有線或無線鏈路進行通信的設備分布圖，只考慮物理上的網絡拓撲并不能很好地實現NAN節點間通信，還要考慮到網絡拓撲中節點之間邏輯關系。

在NAN中，把每一個設備看作一個網絡節點，網絡中的每個節點并不都需要和其他節點通信。其中一些節點雖然物理上連通，但邏輯上不需要連通，所以就需要設計NAN邏輯網絡拓撲結構，來描述節點之間的連通關系。邏輯關系可以通過連接矩陣的方式，也可以通過有向無環圖的方式表示。例如，簡化一下NAN網絡，假設由A-G組成，它的物理拓撲結構如圖1的下平面所示，實線表示節點之間連通。而A-G的邏輯拓撲結構如圖1的上平面所示。

物理拓撲結構中，節點B與節點C物理相連，而邏輯上不相連，不產生通信流。而且節點D不需要與其他節點通信，不出現在邏輯拓撲結構上。所以，我們更加關注的是網絡的邏輯拓撲結構，邏輯拓撲結構表現節點之間的通信[1]。

通過邏輯拓撲結構，我們可以清楚地觀察到各節點之間的通信關系，在邏輯拓撲結構基礎上，再要進行優化可以采用分簇方法進行。最終，根據該拓撲設計合適的路由算法，實現高效、安全、可靠的通信。

圖1 NAN物理拓撲結構與邏輯拓撲結構(上平面圖為NAN邏輯結構圖，下平面圖為其物理拓撲結構圖)

NAN一般都是事先規劃的，節點一般是靜態的，只有當節點發生中斷或者有其他節點加入時才會發生改變。NAN網絡拓撲屬于中低度動態，相比無線傳感網WSN和移動自組網MANET拓撲結構較穩定。節點之間的數據通信模式一般是網關節點到普通節點P2MP(Point to Multi-Point)或者普通節點到網關MP2P(Multi-Point to Point)的通信[4-5]。

適用于NAN的通信方式可以是無線網狀網WMN(Wireless Mesh Networks)、電力線通信網PLC(Power Line Communication)。PLC在配電線方面有廣泛的應用，PLC安裝成本低，考慮到成本問題，在SG中有應用價值。而由于安裝的靈活性，無線通信可以有效地替代所有的有線通信基礎設施，無線通信技術能在沒有附加纜線開銷的情況下實現遠程控制和監測。所以，無線通信技術在NAN中也得到了廣泛的使用。WMN是一個多跳無線網絡，一般適用于社區網絡，事先規劃再部署，拓撲結構屬于中度動態，節點準靜態[6-7]。

WMN與 NAN的結構較為相似，使用WMN網絡結構連接SM是非常合適的選擇， WMN具有自愈性和可擴展性，而且可以提供很多冗余的通信路徑[2，8-12]。

WMN可以看作是一個低功耗、有損網絡，WMN的特點是網絡節點能量和存儲空間有限，數據傳輸率較低。而在NAN通信中，對于數據傳輸率、及數據傳送的可靠性及安全性有著一定的要求，特別是由控制中心發送到終端的數據對傳輸的實時性也要求較高。直接將適用于WMN的RPL算法和HWMP算法移植到NAN網絡中是在數據傳輸的要求上還需進一步改進。設計符合NAN通信特點的路由算法是提高NAN通信能力的關鍵技術。

2 NAN路由算法研究現狀

2.1 適用于NAN路由算法

基于上述問題，眾多學者開展了NAN路由算法相關研究工作。學者們對于適用于NAN的路由算法的研究主要針對于路由的QoS(Quality of Service)，路由的可靠性和安全性。其中對于QoS及可靠性的研究居多，一個面向用戶的應用體系，數據的高質量和可靠的傳輸是有效通信的前提。本文總結了適用于NAN的路由協議算法如表1所示，其中包括可靠性路由協議[13-17]，安全性路由協議[18-20]，適用于PLC的路由協議[21]，RPL適用于低功耗、有損網絡，HWMP為IEEE802.11s的默認協議。

SG通信中需要滿足QoS、帶寬、延遲、速率、安全性和可用性[7]。NAN通信部件對通信帶寬、延時、QoS和安全性都有著較高要求，一個合適的路由算法是至關重要的。本文對學者們研究較多的RPL與HWMP的改進算法進行了分析和總結，并提出了下一步的研究方向。

表1 適用于NAN路由算法性能比較[6]

2.2 基于RPL協議改進

RPL算法是由ROLL工作組制定，用于低功耗有損網絡、AMI網絡(Advanced Metering Infrastructure Network)路由算法，RPL最初設計是使用最小的存儲開銷、采用簡單路由實現有損網絡通信。

RPL算法是通過建立樹形的面向目的節點的有向無環DODAG(Destination Oriented Directed Acyclic Graph)建立整個網絡的路由拓撲圖。DODAG的建立由四個消息實現：DIS請求消息、DIO信息對象發布消息、DAO目的地通告消息以及DAO-ACK目的地通告應答消息。首先根節點(匯集節點)廣播DIO消息(DIO信息包中包含著節點編號信息、發送節點的路徑深度(Rank)和路由指標)，其他節點受到DIO消息后，根據目標函數、路徑開銷來選擇是否加入該DODAG中。選擇加入父節點后，向父節點發送DAO 消息，告知父節點已加入DODAG中，父節點收到DAO消息后會發送DAO-ACK消息。每個節點都有一個時鐘周期，如果在到達時鐘周期后還沒有收到廣播的DIO消息，將主動發出DIS請求消息，離該節點最近的節點收到DIS消息后，將廣播DIO消息，讓該節點加入DODAG中。

RPL支持三種類型的數據通信模型：點到點P2P(Point to Point)、MP2P和P2MP。RPL支持存儲式和非存儲式兩種工作模式。兩者最大的區別在于非存儲模式中，普通節點不存儲路由數據，只有根節點存儲路由信息；存儲模式中，普通節點與根節點都存儲路由信息。在存儲和非存儲模式中，在父節點轉發子孫節點發來的DAO消息也有不同。在存儲式中，父節點轉發子節點的DAO消息并維護一個路由表，記錄到達子孫節點的下一跳。而在非存儲模式中，父節點直接轉發子孫節點的DAO消息，根節點根據收到的DAO消息，計算出DODAG[18, 22,27, 29-30]。

SG中節點具有存儲能力有限、能量有限、低帶寬和不穩定的特點。在NAN中應用RPL協議是較合適的，但在數據傳輸實時性及可靠性方面仍有不足。通過仿真表明RPL有很好的擴展性，但其中部分節點存在嚴重的不可靠性[22]。RPL不可靠的原因是由于RPL缺乏完整的鏈路質量認知，往往選擇的路徑是不可靠的；RPL中的路徑選擇最優路徑，在最優路徑中斷時不能及時恢復，數據包丟失。[22,31]。

Wang等針對RPL應用于SG存在的不足，結合SG通信需求，進行了兩個方面的改進：一是增加EXT(Expected Transmission Count)路由判據參數；二是添加反向路徑記錄機制。RPL中的每個節點都有一個唯一ID[13]，節點存儲信息包括該節點的Rank值、Parent List、default Parent ID和Destination List。網關節點的存儲信息包括網關節點的Rank(一般為常數)和Destination List。在Rank值基礎上增加一個EXT路由判據參數，每一個路徑的EXT都會隨著數據的傳輸改變，Rank值再結合EXT進行鏈路的選擇，大大提高了通信鏈路QoS。但隨著通信過程中EXT的改變會引起有向無環圖結構的改變，給路由維護增加了難度。反向路由記錄機制將數據包的最近一跳添加到下一跳ID中，在不增加額外協議開銷的情況下在數據包傳輸率和端到端延時上有很大的改進。

Kulkarni 等針對RPL在鏈路QoS選擇和維護機制上的不足提出了相應的解決方案：一是針對鏈路QoS問題，主要是通過下一跳的選擇，利用Channel掃描機制尋找最合適的下一跳節點。每個節點都維護一個存放Rank值的數組，通過掃描數組得到最大Rank值作為最優下一跳。二是對RPL恢復機制存在的缺陷，通過鏈路連通性檢測發現鏈路或節點中斷，及時修復，減少修復時間[32]。該方案的下一跳的選擇機制增加了RPL的自組織能力，具有很強的實用性，在一定程度上提高了RPL的鏈路QoS及可靠性，指出下一步的研究工作將是網關節點負載平衡的問題。

在SG通信過程中，鏈路的穩定性尤為重要。Yang等人針對提高鏈路的穩定性，提出了SRPL(Stability RPL)算法。在RPL協議基礎上增加了一個穩定性SI參數，用于衡量路由穩定性[33]。SRPL主要通過控制消息的傳輸率來衡量一個節點或一個DODAG的穩定性，SI通過監聽消息(HWc)計算得來，HWc用于記錄鄰居節點的接收包。SI分為節點SI和DODAG SI，節點SI定義為：

(1)

DODAG SI定義為：

(2)

SRPL在控制消息的開銷上減少了90%；數據包傳輸率上有了很大的改進，大大提高了通信鏈路的穩定性。

RPL支持存儲和非存儲兩種模式，但在同一網絡分區中只能使用一種模式。而NAN中節點之間需要雙向通信。為解決只能使用一種模式的缺點，提高節點之間的交互性，Ko等提出了DualMOP-RPL協議[34]。該算法思想是在存儲空間大的節點采用存儲模式，在低存儲節點使用非存儲模式，可以在根節點出錯時，及時修改選擇新的根節點。由于在混合模式中，一個模式中的節點加入到另一個模式中，只能充當葉子節點，沒有路由節點的功能，無法進行向上和向下的通信，DualMOP-RPL協議對RPL進行了四個方面的修改：第一，在向上路由通信時，葉子節點可以作為路由節點。第二，在向下路由通信時，對DAO的傳輸方式進行了修改，第三，針對非存儲模式的節點的DAO幀格式修改，在存儲模式和非存儲模式中的DAO幀必須都有TransitOption。第四，非存儲和存儲模式的節點都需要支持源路由報頭。DualMOP-RPL很好地實現了NAN中節點相互操作性。

Wang[13]、Kulkarni[32]、Yang[33]和Ko[34]針對RPL應用于SG通信體系中存在的問題進行了改進，RPL的性能大大提高，在鏈路QoS、路由的穩定性、可靠性更為符合SG應用場景的需求。但在四種改進方案中，普通節點的路由表結構都發生了改變，在一定程度上增加了普通節點的存儲開銷。在NAN中，節點的存儲空間是相對有限的。

針對存儲式普通節點的存儲開銷大的缺點，楊紅等提出了一個B-RPL算法[35]，該算法通過修改RPL中的轉發方式和路由表結構，在路由表中增加一個布隆過濾器對節點地址進行過濾，通過k個哈希函數進行地址的映射，間接存儲子孫節點的IP地址。在進行數據包轉發時，先進行IP地址校驗，再進行選擇性轉發。布隆過濾器的使用避免了盲目的轉發，減少控制消息的轉發數量和路由節點的存儲空間。仿真結果表明，在一定程度上有效地節省了存儲開銷問題。

以上的改進方案針對NAN通信的可靠性和QoS兩個方面， RPL的穩定性、可靠性和QoS得到一定的提高，總結如表2所示。Wang等提出的方案簡單但實用性較高。Kulkarni等提出的SRPL算法鏈路的穩定性得到提高但增加了節點的計算能力，增加了節點能量開銷，在低功耗的環境下節點能量也是至關重要的。

表2 RPL算法改進小結

續表2

DualMOP-RPL協議很好地實現了節點之間交互性，符合SG的通信特點。B-RPL協議解決節點存儲開銷問題。以上方案在鏈路QoS及可靠性方面得到了一定程度的提高，更為合適SG的通信體系。但針對RPL在SG中的應用，仍然存在很多需要研究的方向，如節點如何選擇最優網關，解決避免路由波動的問題，增大數據包的吞吐量的方面都是接下來需要進行研究的內容。

2.3 HWMP協議及改進

HWMP是一種混合無線MESH網絡協議，是反應式和主動式路由有效結合。反應式在無根節點的情況下使用，它通過廣播PREQ消息，和收到目的節點發來的單播PREP消息建立源節點和目的節點的通信鏈路，實現P2P通信。主動式是在根節點存在的情況下使用，根節點通過兩種方式進行路由的發現：PREQ機制和RANN機制。PREQ機制首先廣播PREQ消息，當且僅當在收到的RPEQ消息中存在這更大或相等的序列號或更好的Metric時，才更新該點到根節點的路由。RANN機制中根節點周期性的廣播RANN消息，每個節點收到后，通過向根節點單播發送PREQ消息建立或更新到根節點的前向路由，之后根節點發送PREP消息作為回應[36]。

HWMP中重要的鏈路參數為Airtime Link Metric，表示一個8192 bits的數據幀的傳輸時間，其計算公式為：

(3)

(4)

其中，Ca就是當前鏈路的Airtime Link Metric，O代表頭開銷，包含preamble、plcphead等一起消耗的時長，Bt是固定值8192。r代表傳輸速率，ef代表當前鏈路的誤碼率。Mn為節點n的MAC層重傳數目，P代表節點n重傳包的數量，Rmax代表允許重傳的最大值。最終的metric value是按照0.01TU單位的整數倍來衡量。Metric越小，代表當前mesh鏈路數據傳輸占用時間越短，效率越高，路徑越優。

IEEE 802.11s支持高質量、高速的數據傳輸，單播、多播和廣播通信都支持。但在HWMP中，先應式中即使兩個MP間存在較短路徑，都需要通過根節點中轉，受根節點控制，根節點容易出現“瓶頸”問題；在主動式中，在一個RANN消息周期上，鏈路選擇參數存在著缺陷，鏈路是正進行傳輸數據或該鏈路偶然出現中斷，會使鏈路選擇參數變差，使得在下一周期中選擇最優的路徑，但可能并不是最優的，會使得每一次的兩個節點之間的通信都是使用不同的鏈路；HWMP全局節點的恢復機制應用于對傳輸效率要求較高的NAN中也是不太合適的。還需對HWMP結合NAN的通信要求進行改進，使之更好地應用到到NAN中[38]。

HWMP應用于SG存在著路由波動問題、路徑恢復時間較長、airtime cost 路由判據不能很好地反應SG通信體系中鏈路QoS和SG中不同數據包的延遲需求不同。Kim等結合上述問題提出了HWMP-RE協議、考慮到不同數據包的大小將會影響鏈路錯誤率，將式(4)改為式(5)[14]：

(5)

其中，Bi代表i包的字節數，Bmax代表允許的最大字節數，在MPDU中默認為1024字節。所以，ef的值在[0，1]，將更適用于NAN中。

針對路由波動的問題，采用路由波動避免算法，將當前的RANN消息和之前RANN消息的路徑都存儲在路由表中。只有當前最優路徑的Metric比保留值大時，進行最優路徑修改。恢復機制中采用 One-hop回溯尋求路徑，大大縮短了恢復路徑的時間。針對不同數據包傳輸的延遲需求不同，在協議MAC層上實行延遲容忍機制。

和HWMP相比，該方法數據包傳輸率較高、重傳率較低、增加了路徑的穩定性、改善了網絡的可靠性。但當節點為49時，端到端的延時遠遠超過原協議的延時。

Gharaviet等針對網絡拓撲節點的自治愈性、鏈路可靠性及數據包的吞吐量進行改進，一是提出Tree-based Multipath Diversity Routing機制，采用多網關和備用路徑的機制，大大提高了鏈路的可靠性；二是采用了一種基于數據包反壓力的網關選擇機制，用于實現網關的負載平衡的問題，下一跳的選擇參數NHS由排隊長度和鄰居節點最優路徑參數BPM(Best Path Metric)的組合，NHS越小，即為最優。三是采用MultiChannel(MC)Routing機制[17]。MC機制為當一個節點選擇了最優的鄰居節點后，通過查找BPM選擇網關，一旦網關選定后，每個網關對應著一個Channel，則從該節點到選定的網關通信將在該Channel上傳輸。

Tree-based Multipath Diversity Routing機制通過多網關路徑和基于定時器的備用路徑方案提高了通信的可靠性，但在備用路徑增加了節點的存儲空間；網關選擇機制減少了網關負載平衡的問題，但增加了普通節點的計算量；MC機制很大程度上減少了數據傳送的排隊等待時間，減少了通信延時，增加了數據的吞吐量。

Kim[14]和Gharavi[17]等針對適用于SG的QoS及可靠性需求進行改進，使得改進后的協議更為合適SG的通信,如表3所示。但仍然存在很多需要研究的方向，例如如何在提高鏈路QoS的基礎上，不增加端到端的延時，以及針對SG不同類型數據包的延時及可靠性需求設計更為合適SG的路由算法。在Gharaviet等的基礎上還需考慮避免同信道干擾等方面的問題[37]。

表3 HWMP改進算法小結

2.4 路由協議的性能參數與仿真工具

2.4.1 路由協議的性能參數

NAN數據通信對路由協議的性能參數也有著一定的要求，主要參數有吞吐量、數據包傳輸率、平均包延時(端到端延時)、包錯誤率和節點中斷概率等[9,10,38]。平均包延時定義為[38]：

(6)

pe=1-(1-pb)Ld

(7)

(8)

其中Ld為數據包大小，Q()為標準正態分布函數，γ為信噪干擾比。

2.4.2 網絡仿真工具

常用的網絡仿真工具有Matlab、OPENT和NS-3。Matlab編程效率高，擴充能力較強，還有很好的圖形處理功能，有很多的工具箱，對于通信的仿真減少了繁瑣的步驟[39]。OPENT是高科技網絡規劃、仿真及分析工具，在通信、國防以及計算機網絡領域得到了廣泛的認可和采用[40]。NS-3是一個開源的網絡仿真平臺，相對Matlab而言，專業性更強。它給用戶提供了很多的網絡仿真模塊。NS-3并不是NS-2的升級版，而是一個全新的網絡模擬仿真工具，兩者在功能模塊上也有著不同之處。NS-3較NS-2給研究者提供了更好的平臺[41]。

3 結 語

NAN中進行的主要是SM和控制中心的雙向數據通信，對于通信數據傳輸的可靠性、實時性和數據傳輸率有著嚴格的要求。NAN是SG通信網的最后一英里通信，是SG的重要組成部分。路由算法是其提高網絡通信能力的關鍵核心技術， RPL和HWMP是應用于SG通信體系較為合適的路由算法。

RPL適用于低功耗、有損網絡，應用于NAN中，存在著可靠性低、傳輸速率低的特點。針對RPL應用于SG存在的缺陷，Wangl 等提出增加路由判據、備用路徑來提高路由的QoS和可靠性，該方案簡單且實用性較高。Kulkarni 等針對路由的穩定性，引入了穩定性參數SI，路由判據參數SI的引入進一步提高了選擇鏈路的穩定性。DualMOP-RPL協議很好地實現了節點之間交互性。B-RPL協議針對解決節點存儲開銷問題，也起到了一定的作用。文中闡述了多個基于RPL算法的改進算法使之更為適用于SG通信體系，但仍存在著進一步需要研究的內容，如節點如何選擇最優網關，解決避免路由波動的問題，增大數據包的吞吐量的方面都是需要進行下一步研究的內容。

HWMP是基于IEEE802.11s的標準協議，適用于SG的通信體系，其數據傳輸率較高，但穩定性和可靠性較差。HWMP-RE協議針對HWMP的可靠性和鏈路QoS，采用路由波動避免算法、One-hop回溯尋求路徑和延遲容忍機制，大大提高了數據傳輸的可靠性；Gharaviet 等采用多網關和備用路徑的方式提高了路由的可靠性，增加了網絡拓撲的自愈性；采用基于數據包反向壓力的網關選擇機制，解決了網關負載平衡的問題；在增加數據吞吐量上采用MC機制，減少了數據傳送的排隊等待時間，減少了通信延時，增加了數據的吞吐量。但基于HWMP改進算法仍然存在很多需要研究的方向，例如在采用MC機制時還需考慮避免同信道干擾等方面的問題。

NAN中數據通信一般是用戶和控制中心的雙向通信，特別在MP2P的通信環節更需要考慮通信安全性的問題。其次針對增加數據傳輸率及減少網關“瓶頸”的問題，基于層次結構的網絡拓撲結構路由算法將是未來多節點網絡通信的發展趨勢，再結合多頻道傳輸的方法，將在提高數據傳輸率，減少端到端延時，提高數據傳輸的可靠性上作出貢獻。

設計符合NAN通信體系需求的路由算法仍存在很多值得研究和探討的內容。

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RESEARCH PROCESS OF THE ROUTING ALGORITHM IN SMART GRID NEIGHBORHOOD AREA NETWORK

Zong Yu1,2Huo Meimei2Zheng Zengwei2

1(SchoolofComputerScienceandEngineering,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan232001,Anhui,China)2(HangzhouKeyLaboratoryforIoTTechnologyandApplication,ZhejiangUniversityCityCollege,Hangzhou310015,Zhejiang,China)

Neighborhood Area Network (NAN) is the last one mile communication in Smart Grid (SG) communication network, which is an important part of the smart grid. Efficient communication is important to achieve Smart Grid and routing algorithm is the key technology to improve network performance. According to network topology and communication characteristic of NAN, the network topology which is applicable to NAN is firstly analyzed, then the research status of routing algorithm protocols in NAN are reviewed, especially the improved RPL and HWMP algorithm performance which are suitable for NAN and their practicability, and then the shortcoming of the improved RPL and HWMP algorithms is analyzed. Finally, the confronting problems and challenges of the NAN routing algorithm research are analyzed.

Smart Grid Neighborhood area network Network routing algorithm RPL HWMP

2015-12-07。浙江省自然科學基金項目(LY15F020 023)。宗宇，碩士生，主研領域：WSN，MANET路由協議。霍梅梅，副教授。鄭增威，教授。

TP393

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2017.01.021