《zigbee技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層的路由算法分析(1)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、從本學(xué)科出發(fā)，應(yīng)著重選對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性，便于研究生提出新見(jiàn)解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果ZigBee技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層的路由算法分析(1)摘要基于標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)是一種具有強(qiáng)大組網(wǎng)能力的新型無(wú)線個(gè)域網(wǎng)，其中的路由算法是研發(fā)工作的重點(diǎn)。本文介紹了標(biāo)準(zhǔn)及ZigBee規(guī)范的協(xié)議模型，重點(diǎn)研究了ZigBee協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層的路由算法，分析了Tree路由及Z-AODV路由算法，在此基礎(chǔ)上提出了ZigBee網(wǎng)格型網(wǎng)絡(luò)中基于數(shù)據(jù)特性的路由選擇機(jī)制，該機(jī)制在網(wǎng)絡(luò)性能和低功耗方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，并且可以平衡節(jié)點(diǎn)能量，最后簡(jiǎn)單介紹了Zi

2、gBee節(jié)點(diǎn)的硬件實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞ZigBee協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)；；路由算法；Tree路由；Z-AODV路由1概述ZigBee技術(shù)是由英國(guó)Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國(guó)摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦等公司在XX年10月共同提出設(shè)計(jì)研究開(kāi)發(fā)的具有低成本、體積小、能量消耗小和傳輸速率低的無(wú)線通信技術(shù)。課題份量和難易程度要恰當(dāng)，博士生能在二年內(nèi)作出結(jié)果，碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果，特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā)，應(yīng)著重選對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性，便于研究生提出新見(jiàn)解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果000年12月，

3、IEEE0無(wú)線個(gè)域網(wǎng)小組成立，致力于WPAN無(wú)線傳輸協(xié)議的建立。XX年12月，IEEE正式發(fā)布了該技術(shù)物理層和MAC層所采用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，即協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，作為ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)層和媒體接入層的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。XX年12月，ZigBee聯(lián)盟在定義的物理層和媒體接入層的基礎(chǔ)上定義了網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，正式發(fā)布了基于的ZigBee標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。2網(wǎng)絡(luò)層的研究ZigBee技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)主要由物理層、媒體接入層、網(wǎng)絡(luò)/安全層以及應(yīng)用框架層組成，各層之間的分布如圖1所示。圖1ZigBee技術(shù)協(xié)議組成PHY層的特征是啟動(dòng)和關(guān)閉無(wú)線收發(fā)器、能量檢測(cè)、鏈路質(zhì)量、信道選擇、清除信道評(píng)估以

4、及通過(guò)物理媒體對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送和接收。MAC層可以實(shí)現(xiàn)信標(biāo)管理、信道接入、時(shí)隙管理、發(fā)送確認(rèn)幀、發(fā)送連接及斷開(kāi)連接請(qǐng)求，還為應(yīng)用合適的安全機(jī)制提供一些方法。它包含具有時(shí)間同步信標(biāo)的可選超幀結(jié)構(gòu)，采用免碰撞的載波偵聽(tīng)多址訪問(wèn)。安全層主要實(shí)現(xiàn)密鑰管理、存取等功能。網(wǎng)絡(luò)層主要用于ZigBee的LR-WPAN網(wǎng)的組網(wǎng)連接、數(shù)據(jù)管理等。應(yīng)用框架層主要負(fù)責(zé)向用戶提供簡(jiǎn)單的應(yīng)用軟件接口，包括應(yīng)用子層支持APS、ZigBee設(shè)備對(duì)象ZDO等，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層對(duì)設(shè)備的管理，為ZigBee技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供一些應(yīng)用框架模型等，以便對(duì)ZigBee技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)層的定義包括網(wǎng)

5、絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)建立、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、路由及路由的維護(hù)。ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)課題份量和難易程度要恰當(dāng)，博士生能在二年內(nèi)作出結(jié)果，碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果，特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā)，應(yīng)著重選對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性，便于研究生提出新見(jiàn)解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果ZigBee定義了三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要為一個(gè)節(jié)點(diǎn)與多個(gè)節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單通信設(shè)計(jì)；樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用分等級(jí)的樹(shù)型路由機(jī)制；網(wǎng)格型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將Z-AODV和分等級(jí)的樹(shù)型路由相結(jié)合的混合路由方法。三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。圖2網(wǎng)絡(luò)的三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

6、ZigBee定義了三種設(shè)備類(lèi)型：ZigBee協(xié)調(diào)器，用于初始化網(wǎng)絡(luò)信息，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)ZC；ZigBee路由器，它起監(jiān)視或控制作用，但它也是用跳頻方式傳遞信息的路由器或中繼器；ZigBee終端設(shè)備，它只有監(jiān)視或控制功能，不能做路由或中繼之用。在IEEE標(biāo)準(zhǔn)中，ZED被稱(chēng)為精簡(jiǎn)功能設(shè)備，ZC和ZR被稱(chēng)作全功能設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層路由算法的分析網(wǎng)絡(luò)層支持Tree、Z-AODV、Tree+Z-AODV等多種路由算法。AODV路由協(xié)議DSDV協(xié)議是一個(gè)基于傳統(tǒng)的BellmanFord路由機(jī)制的表驅(qū)動(dòng)算法，被認(rèn)為是最早的無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。DSDV在傳統(tǒng)的dista

7、nce-vector算法的基礎(chǔ)上采用了序列號(hào)機(jī)制，用于區(qū)分路由的新舊程度，防止distance-vector算法可能產(chǎn)生的路由環(huán)路。DSDV采用時(shí)間驅(qū)動(dòng)和事件驅(qū)動(dòng)技術(shù)控制路由表的傳送，即每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在本地都保留一張路由表，其中包括所有有效目的節(jié)點(diǎn)、路由跳數(shù)、目的節(jié)點(diǎn)路由序列號(hào)等信息，目的節(jié)點(diǎn)路由序列號(hào)用于區(qū)別有效和過(guò)期的路由信息以避免環(huán)路的產(chǎn)生。課題份量和難易程度要恰當(dāng)，博士生能在二年內(nèi)作出結(jié)果，碩士生能在一年內(nèi)作出結(jié)果，特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)條件等要有恰當(dāng)?shù)墓烙?jì)。從本學(xué)科出發(fā)，應(yīng)著重選對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有一定實(shí)用價(jià)值和理論意義的課題。課題具有先進(jìn)性，便于研究生提出新

8、見(jiàn)解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果DSR協(xié)議是最早采用按需路由思想的路由協(xié)議，包括路由發(fā)現(xiàn)和