ZigBee地址分配算法及路由策略研究与改进

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:lintso1101
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ZigBee是一种速率低、节能、成本低的面向可用产品及应用的无线个人局域网的全球标准,与蓝牙、Wi-Fi等其他无线个人局域网标准不同,ZigBee提供了低功率的无线树状和网状网络,可以支持成千个设备在网络中。虽然ZigBee技术目前已经比较成熟,但它的默认地址分配算法以及树路由算法仍存在改进的空间。为了下文介绍对ZigBee所做的改进做铺垫,本文先简单地介绍了ZigBee技术的框架和层次,ZigBee网络的拓扑与设备的种类,并介绍了当前的应用范围和与其他通信方式的比较,能够对ZigBee有一个初步的了解和认识。接着对它默认的地址分配机制和路由算法进行了研究,并说明了ZigBee的组网过程和产生孤立节点的原因以及它的树路由和AODVjr路由算法的优点和缺点。为解决前文提出的ZigBee的不足,论文提出了基于代理节点的ABAAM算法和基于邻居表的最短路径算法STR。ZigBee的分布式地址分配算法存在网络孤立点问题,当这种现象发生后而没有进一步的措施,论文针对这个问题提出了一种基于代理节点的地址分配机制ABAAM,在保持与原有协议兼容的基础上增加了一些格式和命令,使得当节点由于无法与邻居表中的潜在父节点关联时则选取其中一个作为代理节点,代理节点将分配网络空闲地址进行入网,因此降低了网络孤点。为改进路由效率,本文还提出一种与ABAAM兼容的基于邻居表的最短路径路由算法STR,通过遍历计算邻居表中到目的节点的路由跳数最少的邻居节点作为下一跳地址。理论分析得出STR可以减少ZTR的跳数。在NS2中的对ZTR、STR和AODV算法的仿真对比表明此算法是一种简单而且网络性能优异的路由算法。
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