ZigBee无线传感器网络路由协议研究与优化

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1、山东大学硕士学位论文中文摘要ZigBee是一种专门为低速率传感器网络而设计的低成本、低功耗的短距离无线通信新技术。具有高效节能优势的ZigBee无线传感器网络在工业控制、智能家居等领域有着非常广阔的应用前景。本课题围绕着ZigBee协议展开，进行了深入的理论研究和仿真分析，并提出了一种基于路由开销控制的ZigBee路由协议改进算法，以实现提高ZigBee网络性能的目的。首先，本课题在介绍了ZigBee无线传感器网络的技术特点及发展状况的前提下，简要介绍IEEE802．15．4／ZigBee协议物理层、MAC层标准，以及网络层的设备划分与网络拓扑。其次，重点介绍了ZigBee网络的组网过程以

2、及路由过程，并搭建基于NS2软件的Zigaee仿真平台，对Zigaee组网过程和路由过程进行了网络仿真。在与另一种典型的自组织路由协议DSDV进行的对比测试中，按需驱动的zigBee路由协议表现出了更小的路由开销。最后，课题提出了一种提出了基于Zigaee路由请求分组广播范围自适应调整的优化算法，通过ZigBee网络拓扑特点与地址分配机制减小了路由请求分组的广播半径。仿真结果表明，改进的路由协议能够限制网络内的冗余的路由请求分组，减少节点的路由开销，提高了网络性能。关键字：ZigBee网络路由算法泛洪控制山东大学硕士学位论文AbstractZigBeeisashort-distancewi

3、relesscommunicationtechnologywhichisdesignedforlow-ratewirelesssensornetworks．ZigBeenetworkshaveverybroadapplicationsinindustrialcontrol，intelligenthome，andsomeotherfieldsbecameofits11igh-efficiencyandlow—costadvantage．ThispaperincludestheresearchandsimulationsontheZigBeeprotocol，andprovidesanimpr

4、ovedmutingalgorithmbasedonmutingcostcontr01．Inthefirstpartofthispaper,afterintroducingthebasicknowledgeonthecharacteristictechnologiesanddevelopingstatusofZigBeenetworks,IexplainthePHYlayerandtheMAClayerofIEEE802．15．4／ZigBeeprotocolaswellasthedeviceclassificationandnetworktopologyinNWKlayer．Thenth

5、ispaperfocusesonthebuildupandtheroutingprocessofZig,Beenetwork,andestablishesaZigBeesimulationplatformbasedonNS2soft：ware．TheZigBeeroutingprotocolshowsitslow-costadvantageinthesimulationcomparingtoanotherad-hocroutingprotocolDSDV．Finally,thispaperprovidesanoptimizedroutingprotocolwhichdecreasetheb

6、roadcastradiusoftheIU也Qpackage．ThesimulationresultindicatesthattheoptimizedroutingprotocoldecreasetheRREQredundancyandcutdownthecostoftheroutingintheentireZigBeenetwork．Keywords：ZigBeeRoutingProtocolHoodControl2原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果

7、。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：鲣El期：翌21[关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文