ZigBee路由协议分析与性能评估.pdf

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ZigBee路由协议分析与性能评估!!竺!!!!!!竺!。!型!丝丝竺丝!竺叁机三垦：!星塑竺竺，竺!竺!耿萌，于宏毅，张效义zigBee网络层关键技术信息工程大学信息工程学院，郑州4500021引言随着信息技术的高速发展，各种无线通信技术层出不穷。使人们逐渐摆脱电缆的束缚，在近距离内实现各种设备之间的通信。ZigBee是近几年发展的一种主要针对WPAN的低成本、低功耗、低速率的短距离无线通信技术，它能够广泛应用于低速率无线传感器网络中。随着ZigBee技术的发展与完善，它的广泛应用必将为人们的日常生活带来极大地方便和快捷。802．15．4小组与ZigBee联盟共同制定了ZigBee规802．15．4小组负责制定物理层(PHysieal和媒体接入控制(Media联盟是一个全球企业联盟．旨在合作实现基于全球开放标准、可靠、低成本、低功耗的无线联网监控产品，它主要负责制定网络层、安全管理及应用界面规范，并于2(104年12月通过了l版规范”。网络层规范是ZigBee标准的重要组成部分之一，文术的基础之上，深入研究了ZigBee网络中的路由协~嫂，并在不同的网络拓扑下，通过网络仿真器NS一2下进行了性能仿真，根据仿真结果给出了路由协议的各项性能指标分析。ZigBee网络层主要实现组建网络，为新加入网络的节点分配地址、路由发现、路由维护等功能，支持星型网、mesh网和树型网【=I。z，gBee在通用的网络层功能基础上尽可能地减小功耗、降低成本，并具有高度动态的拓扑结构和自组织、自维护能力。Device，FFD)和精简功能设备(Re-Device，RFD)。FFD可以与其它FFD或者RFD通信，而RPD只能与FFD通信。RED只需要极少的资源和存储空间，相对于FFD具有较低的成本。从劂络配置上，zigBee网络中的节点可以分为三种类型：zigBee协调点(在IEEE15．4中也称作PAN协调点)是整个网络的主要控制者，它通常具有相对于网络中其它类型的节点更强大的功能，主要负责发起建立新的网络、设定网络参数、管理网络中的节点等，在网络形成后也可以执行路由器的功能；ZigBee路由节点可以参与路由发现、消息转发、允许其他节它加入网络。在ZigBee网络中，FI,、D可以用来实现以上三种类2．1组建阿络第一个进入PAN(PemonalNetwork)具有协调点能力且当前未加入任一网络的节点可以发起建立ZigBee网络，hoc网络、无线传感器网络等；张效义(1966一)，男．教授．研究生导师，主要研究方向为信号处理、无缚醇动墙蓐萁Hung—yi，ZHANGMeng，YUEn醉n∞r—Applications，2007，43(26)：116-120．AODVjr，exhibits摘要：在分析了ZigBee网络层各项关键技术的基础上，深入研究了ZigBee路由协议，并通过网络仿真器NS一2对其性能进行了仿真，仿真鲒果显示采用Cluster—Tree和AODVjr(Ad—hocjuniorrouting)相姑合的ZigBee路由协议在ZigBee网络中具有较好的性能。关键词：ZigBee；无线侍感器网络；路由；NS一2文章编号：1002—8331(2007)26-0116—05文献标识码：A中图分类号：TP393无线个域网(WirelessNetwork，WPAN)的发展范。IEEELayer,PHY)Control，MAC)层规范m；ZigBee章在分析了ZigBee阚络配置、组网和地址分配机制等关键技ZigBee网络中采用IEEE802．15．4定义的两种无线设备：全功能设备(Full-FunctionzigBee协调点、ZigBee路由节点和ZigBee终端节点。其中点通过它关联网络等；ZigBee终端节点通过ZigBee协调点或者ZigBee路由节点关联到网络，但不允许其它任何节点通过型的节点，但RFD只能充当zigSee终端节点。基金项目：国家自然科学基金(the604720641；河南省自然科学基金(th作者简介：耿萌(1980一)，女，硕士研究生，主要研究方向为无线传感器网路由协议；于宏毅(1963一)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为信号处理、无线移动通信、AdGENGXiao-yi450002，ChinaHong-yi，ZHANGperformancerouting．ComputerthelayerKeynetwork；routing，NS一22DepartmentofCommunicationEngineering，InformationEngineeringUniversity，ZhengzhouE—mail：[e-mail]—yi．AnalysisandevaluationZ