混合型能耗均衡Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究與設(shè)計(jì).pdf

1、Zigbee技術(shù)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中具有廣泛的應(yīng)用前景，Zigbee路由協(xié)議是研究熱點(diǎn)之一，而能耗則是Zigbee協(xié)議的關(guān)鍵問(wèn)題。目前Zigbee網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境開(kāi)始逐漸從網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小、覆蓋范圍窄的小網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、覆蓋范圍廣的大網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，而Zigbee現(xiàn)有路由協(xié)議受到本身性能的約束，網(wǎng)絡(luò)控制開(kāi)銷(xiāo)比較大，造成網(wǎng)絡(luò)有效性較差，時(shí)延較大，擁塞較大。為此，以大規(guī)模Zigbee網(wǎng)絡(luò)為背景，旨在減小路由開(kāi)銷(xiāo)的情況下，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗，以提高其能

2、效性，本文在分析傳統(tǒng)Zigbee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議基礎(chǔ)上，結(jié)合分簇方法，借鑒ZBR路由協(xié)議的多協(xié)議結(jié)合使用的思路，設(shè)計(jì)一種基于分簇的混合型能耗均衡Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議——ZBRC(ZBRbase on Clustering)。
　　傳統(tǒng)的大型傳感網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行邏輯分簇是解決此類(lèi)環(huán)境中所面臨的通信問(wèn)題的基本方法，目前，邏輯分簇在Zigbee網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用研究仍存在網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)大，網(wǎng)絡(luò)生存周期短等問(wèn)題。ZBRC路由協(xié)議針對(duì)大規(guī)模的Zigbee網(wǎng)絡(luò)，在

3、邏輯分簇的基礎(chǔ)上，將節(jié)點(diǎn)之間的通信分為簇內(nèi)通信與簇間通信兩種情況，與之相對(duì)應(yīng)的路由機(jī)制也分為簇內(nèi)路由與簇間路由。ZBRC路由協(xié)議借鑒了ZBR路由協(xié)議的思路，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn):簇內(nèi)通信使用改進(jìn)的樹(shù)路由協(xié)議，節(jié)點(diǎn)在查詢(xún)表項(xiàng)未果的情況下，使用樹(shù)路由機(jī)制來(lái)發(fā)送報(bào)文;簇間路由則使用區(qū)域路由的方式，簇間節(jié)點(diǎn)的路由建立是以尋找離源節(jié)點(diǎn)最近的能夠通往目的簇的中間節(jié)點(diǎn)為首要任務(wù)。
　　此外，為了節(jié)約簇頭節(jié)點(diǎn)能量、均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，ZBRC協(xié)議提出了一些