ZigBee網路路由演算法設計

2021-10-10 20:54:25 字數 1172 閱讀 7213

zigbee技術是一種低功耗、低成本、低速率的無線通訊技術。目前在工業領域、醫學領域、軍事領域、智慧型家居、道路監測、家庭自動化等方面有著良好的應用前景。zigbee網路常用的路由演算法有cluster-tree演算法、aodvjr演算法和cluster-tree&aodvjr演算法。其中aodvjr是aodv演算法的簡化版本。

本文借助matlab的truetime1.5工具箱搭建了zigbee網路的**平台,在此平台上實現了對aodv路由演算法的設計。該設計可以分為以下幾個模組來實現:初始化、路由發現及維護、節點收發資料、節點移動、顯示及時鐘模組。重點分析介紹了aodv路由發現及維護模組。分析了一種基於路由發現過程的改進方案。該方案通過增加反向的rreq分組和備用路由表來降低網路阻塞的概率和資料丟失率。

通過設計節點的移動來模擬真實網路中節點失效的情況。通過測試,在該平台上,可以實現aodv路由的發現、建立、維護、收發資料等功能。

網路層提供了保證mac子層正常工作的功能及為應用層的服務提供接入點。要和應用層通訊,網路層的概念包括兩個服務實體,資料實體(nlde,network layer data entity)和管理實體(nlme,network layer mannger entity)。如圖2.1所示[5]。資料實體的主要任務是為上層提供所需要的常規資料服務,而管理實體則提供訪問內部層引數、配置、管理資料、組網等機制。nwk層資料實體通過其相關的sap來提供相關的服務。nime使用nlde來獲得它的一些管理任務,而且還維護乙個叫做網路資訊庫(nib)的資料庫,。

圖2.1  zigbee網路層結構

本次實驗成功地對基於zigbee網路平台的aodv路由協議進行了**。結果表明在matlab環境下,借助truetime1.5工具箱搭建**平台,可以模擬真實網路環境。針對本次實驗,目前還存在以下不足:

①真實的zigbee網路中的節點是用電池供電的,節點剩餘的能量對於整個網路的影響非常大。本次實驗中只是簡單地對節點移動導致的路由失效情況進行了**,沒有更深入地模擬出由於節點能量消耗過多而導致的路由失效問題;

②在路由失效,源節點沒有收到rerr報文而繼續傳送資料導致的資料丟失問題,本設計分析了在不同的hello報文傳送週期下丟失資料的對比。同時針對由於路徑斷開而導致的資料丟失問題提出了改進方案,但是沒有進行效果的驗證與比對。

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