基于Zigbee的AODV路由协议优化及实现

论文摘要

Zigbee技术是一种低成本、低功耗、低传输速率的短距离无线通信新技术,它能够满足小型化、低成本设备的无线局域网的要求,能够广泛地应用于家庭、工业以及环境等需要低功耗、低成本、对数据速率和服务质量要求不高的无线传感器网络。本文以Zigbee网络中的AODV路由协议为研究对象。先对Zigbee网络技术进行了简要介绍。接着详细介绍了基于Zigbee网络的AODV路由协议,并着重对基于AODV的路由过程进行了分析。路由过程分为路由发现和路由维护两个过程。当网络中通信的节点比较少时,AODV路由协议的控制开销和节点储存开销比先应式路由协议小,对链路中断的响应更迅速,且具有一定的可扩展性。然后,本文主要针对优化递包率,对现有的AODV路由协议进行了改进,得到一种改进后的路由方案Z_AODV。Z_AODV路由协议考虑了RREP分组丢失的问题,在原来的基础上增加了反向RREQ分组,以减少路径连接失败的信息,增加路由传输数据的成功率。此外,Z_AODV路由协议增加了备用路由表,这样能够记录下一些备用路径信息,使得在主要路由失效的情况下源节点可以利用多条备用路径来传递数据,因此能够传递更多的数据到目的地址。仿真结果表明: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。最后,本文搭建了一个微型的Zigbee网络,并基于这个网络实现了Z_AODV路由协议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 无线传感器网络体系结构
• 1.2 无线传感器网络路由协议概述
• 1.3 Zigbee 网络概述
• 1.4 本论文主要工作内容
• 2 AODV 路由协议分析
• 2.1 AODV 基本思想
• 2.2 路由表结构
• 2.3 路由控制分组
• 2.4 路由发现
• 2.5 路由维护
• 2.6 OPNET 仿真
• 2.7 本章小结
• 3 基于路由发现过程的AODV 路由改进方案
• 3.1 现有的AODV 路由发现方案
• 3.2 改进算法的实现
• 3.3 路由工作原理
• 3.4 控制分组开销
• 3.5 仿真结果分析
• 3.6 本章小结
• 4 改进路由协议的实现
• 4.1 硬件平台
• 4.2 软件实现
• 4.3 测试结果
• 4.4 本章小节
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 后续工作
• 致谢
• 参考文献