基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究與優(yōu)化.pdf

1、近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，與此相關(guān)的一些技術(shù)如RFID、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和嵌入式技術(shù)相應(yīng)地也得到了快速的發(fā)展。與此同時(shí)，各種短距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)也百家爭(zhēng)鳴，大放其彩。其中ZigBee技術(shù)因其具有低成本、低功耗、低復(fù)雜度、高可靠性等特點(diǎn)目前被廣泛應(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。目前隨著ZigBee技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，對(duì)ZigBee技術(shù)的研究也在不斷的推進(jìn)。其中ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議對(duì)整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的性能有著重大意義，如何設(shè)

2、計(jì)出一個(gè)能量高效、低傳輸時(shí)延算法成為了ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由算法研究熱點(diǎn)。
　　針對(duì)Cluster-Tree路由算法和現(xiàn)有的基于鄰居表的樹路由算法存在著跳數(shù)過大、節(jié)點(diǎn)流量負(fù)載不均衡和節(jié)點(diǎn)能量不均衡等問題，對(duì)原有的Cluster-Tree路由算法進(jìn)行改進(jìn)。通過設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)之間維護(hù)鄰居表的字段，比較無線傳輸范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)；其次通過引入能量分級(jí)機(jī)制，在節(jié)點(diǎn)使用鄰居表進(jìn)行跳數(shù)選擇時(shí)對(duì)能量不達(dá)標(biāo)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)；理論分析表明，優(yōu)化后

3、的算法在保護(hù)能量較低節(jié)點(diǎn)的前提下能找到一條跳數(shù)更優(yōu)的路徑進(jìn)行傳輸，對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量有一定自適應(yīng)。仿真數(shù)據(jù)表明，改進(jìn)的算法在平均時(shí)延、節(jié)點(diǎn)能耗均衡和降低丟包率上有所提升。
　　針對(duì)AODVjr路由算法在進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)過程中，帶來大量無效的路由控制開銷，不僅會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，還會(huì)增加整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能耗和傳輸時(shí)延等問題，對(duì)原有AODVjr路由算法從路由發(fā)現(xiàn)和路由修復(fù)兩個(gè)階段進(jìn)行改進(jìn)。首先根據(jù)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)建立的父子關(guān)系自適應(yīng)地設(shè)置RREQ