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基于能量均衡的ZigBee路由算法优化

2011-01-23李予东黄宏光向西西

计算机工程与设计 2011年2期

李予东, 黄宏光, 向西西

(四川大学电气信息学院,四川成都610065)

0 引 言

ZigBee是一种低成本、低功耗、低速率的短距离双向无线通信技术,主要针对低速率的无线传感网络而设计。文献[1]针对ZigBee无线通信协议从物理层、数据链路层到网络层、应用汇聚层进行了全面地剖析,给出了各层协议实现技术的细节。文献[2-3]在介绍ZigBee网络配置、网络拓扑结构和网络层各项关键技术的基础上进行仿真,得出AODVjr[4]的控制开销小于AODV;Cluster-Tree[5]适合存储能力受限的节点,具有较大的平均端到端时延,不需要路由发现过程,然而在节点分布不均匀的网络中,容易造成业务量分布不均衡;AODVjr需要足够的存储空间来储存路由表,而且具有较高的控制开销;Cluster-Tree+AODVjr算法能够找到最优或相对于Cluster-Tree较优的路由,减少平均端到端时延,使网络中业务量分布不均衡的情况也得到了缓解,在保证分组递交率的情况下,具有较低的控制开销和平均时延。

通常通信网络路由算法主要考虑如何实现较少的路由跳数和较短的端到端时延。考虑到WSN网络的具体情况,节点的能量供应采用电池形式,在能量耗尽后无法更换电池既成为死亡节点,不能继续承担收发数据的功能,导致路由链的断裂,甚至割裂整个WSN网络,致使通信中断。因此在WSN网络中牺牲一定的路由跳数和端到端时延来换取节点更长的生存时间就成为一种必要。本文在Cluster-Tree+AODVjr算法基础上详细阐述了对现有基于能量均衡的ZigBee路由算法的改进方案并辅以仿真,对比分析加以说明。……

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