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《基于zigbee的无线盲区覆盖组网方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第11卷第3期西安文理学院学报:自然科学版Vo.l11No.32008年7月JournalofXia'nUniversityofArts&Science(NatSciEd)Ju.l2008文章编号:10085564(2008)03005603基于zigbee的无线盲区覆盖组网方案12李群伟,林少锋(1.广西军区司令部通信处,广西南宁530021;2.西安通信学院通信指挥系,陕西西安710106)摘要:Zigbee是一种新兴的无线自组网通信技术,其目的是发展一种易搭建、易维护、低成本和免申请频段的无线网络.本文
2、对Zigbee技术进行了简要介绍,分析了网络特性,针对偏远地区工业远程数据采集和无线网络盲区覆盖问题,提出一种将Zigbee技术与现有移动通信网络相结合的解决方案.关键词:无线通信;Zigbee技术;通信协议中图分类号:TN914.2文献标识码:A移动通信系统建设费用较高,在用户较集中的地方,例如城市,工矿居民点等具有较高的覆盖率.但许多偏僻,人烟稀少,但又需要进行监控的水利电力,油田矿山,环保交通站点则没法覆盖到,而且点多面广,存在很大的安全隐患.如何[1]解决这些盲点的远程数据采集和安全监控,是一个十分头
3、疼的问题.Zigbee短距离低功耗无线组网通信技术和现有通信网络的融合使该问题迎刃而解.1Zigbee技术简介Zigbee是一种新兴的短距离,低速率,低功耗,低成本无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案.它此前被称作HomeRFLite!或FireFly!无线技术,主要用于近距离无线连接.Zigbee采用IEEE802.15.4标[2]准,对数据速率和QoS的要求不高,目标市场是工业,利用全球共用的公共频率2.4GHz,应用于监视、控制网络时,其具有非常显著的低成本、低耗电、网络节点多、传输距离远
4、等优势,目前被视为替代有线监视和控制网络领域最有前景的[3]技术之一.其基本技术参数如表1所示.2无线组网解决方案Zigbee无线网络可采用多种类型的网络配置,既可以使用星型网络实现通信,也可以使用网状网络实现通信.星型网络配置由一个协调器节点(主设备)和一个或多个终端设备(从设备)组成.在星型网络中,所有的终端设备都只与协调器通信.网状网络由一个协调器、多个路由器和多个网络终端组成,在网状网络中,两点间的通信可通过多条路径实现.一般情况下,网络会自动寻找最短路径进行通信.Zigbee技术的出现无疑使这些问题迎刃而解
5、:(1)Zigbee系统每个节点的价格低于各种移动终端模块.(2)由于Zigbee系统自成一个网络,在网络内的数据传输不需要任何网络使用费.而且Zigbee所使用的频段是无须申请的免费频段,因而没有其他沉重的网络使用费的负担.(3)在现有移动通信网络覆盖不到的盲区,可以组建一个Zigbee网络.由于Zigbee网络具有可大可小并可以无限扩展!的性质,可以用这个Zigbee网络来覆盖整个盲区.并选择在任意一个或几个点上接入现有的移动通信网络.Zigbee系统是覆盖范围扩展了的系统,提高发射功率或加高天线高度可以增大骨干网
6、络节点间的覆盖距离,根据实际环境,从50米到10000米不等,甚至更远.每个节点只使用非常有限分离元器件,是一个高度集成的节点通信模块,因而可靠性非常高,耗电量非常低.根据具体应用,可分为小区域组网和大区域组网方案.收稿日期:20080505作者简介:李群伟(1976),男,广西防城港人,广西军区司令部通信处硕士研究生.研究方向:计算机技术.57第3期李群伟等:基于zigbee的无线盲区覆盖组网方案表1Zigbee基本技术参数工作频率2.4GHzISM868MHz915MHz传输速率250kbit/s20kb
7、it/s40kbit/s信道数量16110覆盖范围10100米扩频方式直接序列扩频接入方式CSMA/CA调制方式BPSK/O-QPSK纠错方式CRC,ARQ安全机制分级安全控制以及MAC和NWK,AES业务类型分组交换功率消耗极低状态模式激活/休眠网络结构星型网/网状网/对等网网络容量256个终端最多可达65536个协议堆栈28kbyte响应时间15-30ms2.1小区域组网小区域的组网应用方案如图1所示(星型网络),在此方案中,盲区的数据采集和环境监控等工作由Zigbee网络子节点完成,WV2420B模块与GPR
8、S/CDMA结合的终端(监控中心)和每一个Zigbee节点的双向数据交互必须通过Zigbee[4]路由器和中心节点转接.特点如下:(1)应用在服务覆盖半径较小的场合,如图1虚线框所示;(2)网络拓扑结构为星型网;(3)整个通信网络将由一个现有的GPRS/CDMA基站、一个WV2420B模块与GPRS/CDMA结合的终端和一个远端G
