基于LR-WPAN路由算法的研究

作     者：董志诚 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钱志鸿

授予年度：2009年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：LR-WPAN ZigBee 无线传感器网络 AODVjr Cluster-Tree 

摘      要：随着社会信息化日新月异的发展,短距离无线通信网络在我们的生活中起到了日益重要的作用。其中,以ZigBee技术作为承载方式的低速无线个人局域网(LR-WPAN)以其低功耗、低成本、网络容量大等特点,在智能家居、远程医疗和工业控制等领域扮演着非常重要的角色。 针对ZigBee网络混合路由算法的不足,考虑LR-WPAN网络的能耗问题,本文提出了一种基于ZBR路由协议的改进算法(C-ZBR),该算法综合考虑路由控制分组传送的方向性,通过路由控制分组中方向标志位和树遍历操作的引入以及最小剩余能量值的定义,保证所选的路由能满足数据业务要求的同时降低网络的整体剩余能量。 本文在研究分析LR-WPAN标准、ZigBee协议规范及其网络结构的基础上,对现有ZigBee网络的路由算法进行深入研究和性能比较分析,针对低速无线个域网特有的网络性能引入了C-ZBR算法,并详细讨论改进算法的设计过程及其所需的数据结构。本文主要从路由控制分组、树遍历过程及最小剩余能量控制等方面对ZBR路由协议进行改进,并利用NS2网络仿真工具在LR-WPAN模块的基础上搭建ZigBee路由仿真平台,通过配置不同的仿真场景分别对ZBR和C-ZBR两种路由算法进行了仿真分析研究及其性能比较。结果表明C-ZBR算法能够减少路由开销,降低节点能量消耗,进而延长网络的整体生命周期。