混合型能耗均衡Zigbee網(wǎng)絡協(xié)議研究與設計.pdf

1、Zigbee技術在無線傳感器網(wǎng)絡中具有廣泛的應用前景，Zigbee路由協(xié)議是研究熱點之一，而能耗則是Zigbee協(xié)議的關鍵問題。目前Zigbee網(wǎng)絡的應用環(huán)境開始逐漸從網(wǎng)絡規(guī)模小、覆蓋范圍窄的小網(wǎng)絡場景轉向網(wǎng)絡規(guī)模大、覆蓋范圍廣的大網(wǎng)絡場景，而Zigbee現(xiàn)有路由協(xié)議受到本身性能的約束，網(wǎng)絡控制開銷比較大，造成網(wǎng)絡有效性較差，時延較大，擁塞較大。為此，以大規(guī)模Zigbee網(wǎng)絡為背景，旨在減小路由開銷的情況下，節(jié)約網(wǎng)絡節(jié)點能耗，以提高其能

2、效性，本文在分析傳統(tǒng)Zigbee網(wǎng)絡路由協(xié)議基礎上，結合分簇方法，借鑒ZBR路由協(xié)議的多協(xié)議結合使用的思路，設計一種基于分簇的混合型能耗均衡Zigbee網(wǎng)絡協(xié)議——ZBRC(ZBRbase on Clustering)。
　　傳統(tǒng)的大型傳感網(wǎng)絡中，進行邏輯分簇是解決此類環(huán)境中所面臨的通信問題的基本方法，目前，邏輯分簇在Zigbee網(wǎng)絡中應用研究仍存在網(wǎng)絡開銷大，網(wǎng)絡生存周期短等問題。ZBRC路由協(xié)議針對大規(guī)模的Zigbee網(wǎng)絡，在

3、邏輯分簇的基礎上，將節(jié)點之間的通信分為簇內(nèi)通信與簇間通信兩種情況，與之相對應的路由機制也分為簇內(nèi)路由與簇間路由。ZBRC路由協(xié)議借鑒了ZBR路由協(xié)議的思路，并對其進行了改進:簇內(nèi)通信使用改進的樹路由協(xié)議，節(jié)點在查詢表項未果的情況下，使用樹路由機制來發(fā)送報文;簇間路由則使用區(qū)域路由的方式，簇間節(jié)點的路由建立是以尋找離源節(jié)點最近的能夠通往目的簇的中間節(jié)點為首要任務。
　　此外，為了節(jié)約簇頭節(jié)點能量、均衡網(wǎng)絡能耗，ZBRC協(xié)議提出了一些