ZigBee網(wǎng)絡(luò)Cluster－Tree優(yōu)化路由算法研究
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時(shí)間：2013-02-21
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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首先將樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)按照自定義的方式進(jìn)行分區(qū)，分區(qū)后的網(wǎng)絡(luò)如圖3所示。其中，原樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)被分為I、II、III、IV4個(gè)區(qū)域。
樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)的分區(qū)步驟如下：
①當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)是41時(shí)，直接轉(zhuǎn)發(fā)，并將RREQ分組傳播跳數(shù)限制為|4-3|=1。
②當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)是90時(shí)，由于90是源節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，直接將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)，并將RREQ分組傳播跳數(shù)限制為1。
③當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)是8時(shí)，由于目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)屬于同一區(qū)域I，則number=number+1，即number=2。并且將區(qū)域I繼續(xù)分區(qū)，第二次分區(qū)后的樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)8和節(jié)點(diǎn)37不屬于同一區(qū)域，則將數(shù)據(jù)幀沿樹(shù)路由轉(zhuǎn)發(fā)給第2次分區(qū)的根節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)1。然后，由節(jié)點(diǎn)1向區(qū)域I-1內(nèi)的節(jié)點(diǎn)廣播RREQ分組，并限制RREQ分組的跳數(shù)為|Dd-number+1|=2。
④當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)是72時(shí)，由于鄰居節(jié)點(diǎn)中有和目的節(jié)點(diǎn)同區(qū)域的節(jié)點(diǎn)90，則先將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給節(jié)點(diǎn)90，然后再由其通過(guò)和③類(lèi)似的步驟轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)。
3 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
為了比較優(yōu)化算法與C+A算法的性能，在相同的仿真環(huán)境下分別對(duì)兩種算法進(jìn)行了仿真，重點(diǎn)比較了兩者在網(wǎng)絡(luò)剩余節(jié)點(diǎn)數(shù)、路由平均跳數(shù)、數(shù)據(jù)包發(fā)送成功率及端到端時(shí)延等方面的差別。仿真結(jié)果表明，該優(yōu)化算法具有更優(yōu)越的性能。但是在節(jié)點(diǎn)數(shù)目相同的情況下，優(yōu)化算法的傳輸時(shí)延還是比C+A算法要小很多。這是因?yàn)樗惴▋?yōu)化后，數(shù)據(jù)幀從源節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑變短，因而傳輸時(shí)延減少。
結(jié)語(yǔ)
在分析了ZigBee路由協(xié)議中Cluster-Tree和AODVjr算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于C+A算法的優(yōu)化路由算法。優(yōu)化路由算法利用ZigBee協(xié)議中的鄰居表，使數(shù)據(jù)幀的傳送跳數(shù)減少，并通過(guò)將樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)自定義分區(qū)，來(lái)控制路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程中RREQ分組傳播的跳數(shù)，從而防止無(wú)效的RREQ泛洪，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的能量。仿真結(jié)果證明，優(yōu)化的路由算法能夠有效地減小路由跳數(shù)，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命，提高路由效率，從而使網(wǎng)絡(luò)整體能耗減低。
評(píng)論