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《解放军信息工程大学》 2006年
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ZigBee路由协议研究

耿萌  
【摘要】:ZigBee是一种专为低速率传感器网络而设计的低成本、低功耗的短距离无线通信新技术。本文以国家发改委项目——“IPv6无线传感器网络节点”为基础,围绕ZigBee路由协议展开研究。 第一部分简单介绍了无线传感器网络的体系结构、协议栈及其路由协议的特点;简要介绍了ZigBee的发展概况、协议栈、技术特点及其应用范围。 第二部分在介绍ZigBee网络配置、网络拓扑、组网技术及网络地址分配机制的前提下,重点研究分析了ZigBee路由协议,对ZigBee路由协议的基本思想、工作过程作了详细的介绍,并深入分析了ZigBee路由协议的性能。在NS-2仿真平台中,基于IEEE 802.15.4 MAC层和物理层模块,完成了ZigBee网络层源代码的开发及调试工作,实现了ZigBee网络层组网、地址分配及路由协议等基本功能,并通过仿真对ZigBee路由协议的性能进行了详细、深入的分析研究。仿真结果表明:ZigBee路由协议具有较高的分组递交率、较低的平均端到端时延和控制开销,达到了ZigBee网络的要求。 第三部分给出了两种能量有效的ZigBee路由协议改进方案。一种是基于MMBCR的能量均衡的ZigBee路由选择方案,其主要思想是:节点在选择路由时尽可能地避开剩余电池能量低的节点。另一种是条件能量均衡的ZigBee路由选择方案,其主要思想是:在网络中所有节点电池能量都充足时,选择跳数最小的路由;在网络中存在低电节点时,选择路由尽可能地避开低电节点。两种改进方案的目的都是为了均衡网络能量消耗,延长网络寿命。仿真结果表明:条件能量均衡的ZigBee路由选择方案在不牺牲其他性能指标的前提下,推迟了网络分割的时刻,延长了网络寿命。 论文最后一部分提出了两种降低控制开销的ZigBee路由协议改进方案。方案一通过缩小路由请求分组的传输范围来降低路由的控制开销;方案二在方案一的基础上限制了路由清求分组的传输方向,节省了控制开销。两种改进方案的目的都是在不影响ZigBee网络其他性能的前提下,降低路由的控制开销。仿真结果表明:两种改进方案较好地达到了设计目标和要求,具备了实现的可行性。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN915.04

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【引证文献】
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【参考文献】
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10 黎作鹏;基于移动锚节点的无线传感器网络定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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6 王宝英;蔡雪梅;梅春燕;刘鹏;;基于ZigBee技术的智能交通网络研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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5 吴英杰;基于能量优化的ZigBee网络路由算法仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
6 余培强;分层移动节点的无线传感器网络结构模型及其MAC协议研究[D];兰州理工大学;2011年
7 崔东旭;面向无线传感器网络的ZigBee路由协议研究与改进[D];北京林业大学;2011年
8 赫晓星;ZigBee路由协议分析与改进[D];华中师范大学;2011年
9 王雷;ZigBee无线传感网络在油田中的应用研究[D];兰州理工大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 韩旭东,张春业,李鹏;传感器无线互联标准及实现[J];电子技术应用;2004年04期
3 原羿,苏鸿根;基于ZigBee技术的无线网络应用研究[J];计算机应用与软件;2004年06期
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2 徐寿怀,张根度;基于IP协议的路由信息加密机制[J];计算机研究与发展;1998年08期
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6 吴晓峰;面向无线网络的形式化方法研究[D];华东师范大学;2014年
7 吴玮;Ad Hoc网络拥塞检测与控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 姬文江;无线Mesh网络路由协议体系研究[D];西安电子科技大学;2013年
9 刘杰彦;延迟容忍网络路由协议研究[D];电子科技大学;2012年
10 于斌;MANET与Internet互联的研究与仿真[D];北京邮电大学;2009年
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1 李志方;无线Ad Hoc网络多径负载均衡机制研究[D];山东建筑大学;2010年
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3 郭睿;分级Ad Hoc网络负载均衡技术的研究[D];电子科技大学;2010年
4 杨君;分级自组网MIPv6移动管理研究[D];电子科技大学;2010年
5 张冬;基于IPv6的标签分发协议的研究与实现[D];杭州电子科技大学;2010年
6 徐存亮;无线传感器网络多路径低干扰路由研究[D];大连理工大学;2010年
7 肖萍;一种能量高效的无线Ad Hoc网络跨层协议的研究[D];吉林大学;2011年
8 马文静;移动Ad Hoc网络路由协议的研究与改进[D];华东师范大学;2011年
9 姜飞;车载Ad Hoc网络按需路由协议的改进及仿真[D];北京邮电大学;2010年
10 倪鲁军;面向演习的Ad hoc网络仿真系统研究与开发[D];大连理工大学;2011年
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