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《山东大学》 2010年
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基于能量优化的ZigBee网络树路由算法研究

李涛  
【摘要】: ZigBee是一种低成本、低功耗、低速率的短距离无线通信新技术,该技术主要针对低速率无线传感器和控制网络而设计,能广泛地应用于工业控制、家庭自动化以及医疗设备控制等无线通信应用场合。由于ZigBee网络中节点的能量资源、计算能力和带宽都非常有限,并且ZigBee节点一般由电池供电,ZigBee网络的寿命严重依赖节点电池能量的有效利用,因此节点电池能量的有效利用从而延长网络寿命在ZigBee网络中是至关重要的,ZigBee网络路由节能技术研究也将是一项非常有意义的课题。 本文首先介绍了ZigBee网络的特点及基本概念,之后对目前ZigBee网络树路由算法和AODVjr路由算法进行了详细阐述,对部分公式做了相应证明,并分别分析了这两种路由算法所存在的不足。 针对ZigBee网络树路由算法中某些节点可能会因为频繁传输数据造成节点过早耗尽电池能量的问题,提出一种改进的基于能量优化的ZigBee网络树路由算法。在优化算法中通过引入邻居表,并考虑节点深度,同时通过动态调整节点剩余能量的限定值,使路由选择的时尽量避开剩余能量较低的节点。仿真结果证明,改进算法均衡了网络的总体能量消耗,延长了网络的生命周期。 同时,本文对基于能量优化的的树路由算法采用OMNET++仿真器进行仿真,并对实验结果进行详细地研究和分析。通过对实验结果的比较分析,证明了改进算法能有效地节省网络的总体能量消耗,实现网络负载均衡,最大化网络的生存时间。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN929.5

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