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ZigBee网络Cluster-Tree优化路由算法研究

曹 越?? 胡方明?? 党 妮?? 2012年11月12日 ?? 收藏0

具体实现过程举例如下:假设一树型网络,网络参数Cm=4,Lm=4,Rm=3,依据前面的网络地址分配方式给网络中各节点分配相应地址,选定源节点为37,在其射频覆盖范围内的邻居节点是25、36和90。具体网络节点分布图如图2所示。

ZigBee网络Cluster-Tree优化路由算法研究

树型网络的分区步骤如下:

①当目的节点是41时,直接转发,并将RREQ分组传播跳数限制为|4-3|=1。

②当目的节点是90时,由于90是源节点的邻居节点,直接将数据帧转发,并将RREQ分组传播跳数限制为1。

③当目的节点是8时,由于目的节点和源节点属于同一区域I,则number=number+1,即number=2。并且将区域I继续分区,第二次分区后的树型网络如图4所示。此时,节点8和节点37不属于同一区域,则将数据帧沿树路由转发给第2次分区的根节点,即节点1。然后,由节点1向区域I-1内的节点广播RREQ分组,并限制RREQ分组的跳数为|Dd-number+1|=2。

ZigBee网络Cluster-Tree优化路由算法研究

④当目的节点是72时,由于邻居节点中有和目的节点同区域的节点90,则先将数据帧转发给节点90,然后再由其通过和③类似的步骤转发给目的节点。

3 仿真与实验结果分析

为了比较优化算法与C+A算法的性能,在相同的仿真环境下分别对两种算法进行了仿真,重点比较了两者在网络剩余节点数、路由平均跳数、数据包发送成功率及端到端时延等方面的差别。仿真结果表明,该优化算法具有更优越的性能。但是在节点数目相同的情况下,优化算法的传输时延还是比C+A算法要小很多。这是因为算法优化后,数据帧从源节点到达目的节点的传输路径变短,因而传输时延减少。

结语

在分析了ZigBee路由协议中Cluster-Tree和AODVjr算法的基础上,提出了一种基于C+A算法的优化路由算法。优化路由算法利用ZigBee协议中的邻居表,使数据帧的传送跳数减少,并通过将树型网络自定义分区,来控制路由发现过程中RREQ分组传播的跳数,从而防止无效的RREQ泛洪,节省了网络的能量。仿真结果证明,优化的路由算法能够有效地减小路由跳数,延长网络的寿命,提高路由效率,从而使网络整体能耗减低。

延伸阅读:

点击查看:利用捎带技术提高ZigBee网络性能的方法>>


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ZigBee网络? 无线通信? Cluster-Tree? 算法?

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