目錄

中文摘要 I
Abstract II
第一章緒論 1
1.1研究課題概述 1
1.2研究的目的和意義 1
1.3研究現(xiàn)狀 2
1.4論文組織結(jié)構(gòu) 3
第二章ZigBee協(xié)議構(gòu)架 4
2.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點類型 4
2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 4
2.3 ZigBee組網(wǎng)過程 6
2.4 IEEE 802.15.4和ZigBee技術(shù)概述 6
2.4.1物理層協(xié)議 8
2.4.2 MAC層協(xié)議 9
2.4.3 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 11
2.4.4 應(yīng)用層 13
2.5本章小結(jié) 13
第三章ZigBee路由協(xié)議 14
3.1 ZigBee編址技術(shù)概述 14
3.1.1 樹形編址 14
3.1.2 隨機編址 15
3.2 Cluster-Tree路由算法 16
3.2.1Cluster-Tree算法基本原理 16
3.2.2 Cluster-Tree算法路由維護 17
3.2.3Cluster-Tree算法優(yōu)缺點 18
3.3 AODV路由算法 18
3.3.1 AODV算法基本原理 18
3.3.2 AODV路由表 20
3.3.3 AODV算法中的控制分組 20
3.3.4 AODV算法缺點 22
3.4 AODVjr算法 22
3.4.1 AODVjr算法與AODV算法的區(qū)別 22
3.4.2 AODVjr算法的路由發(fā)現(xiàn) 23
3.4.3 AODVjr路由算法的路由維護和修復(fù) 23
3.5本章小結(jié) 24
第四章ZigBee路由算法的改進 25
4.1 幾種節(jié)能路由算法概述 25
4.1.1 最小傳輸功率路由算法 25
4.1.2 最小電池消耗路由算法 26
4.1.3 最小最多電池消耗路由算法 26
4.2 Cluster-Tree+AODVjr路由算法 26
4.3 ZigBee路由算法的改進 27
4.3.1 確定路由控制分組的轉(zhuǎn)發(fā)范圍 28
4.3.2 確定RREQ控制分組廣播方向 30
4.3.3 改進路由算法運行的流程 31
4.4 改進算法的仿真 33
4.5 本章小結(jié) 35
第五章 總結(jié)與展望 36
5.1 總結(jié) 36
5.2 展望 36
參考文獻 37
致謝 39
個人簡況及聯(lián)系方式 錯誤！未定義書簽。
承 諾 書 錯誤！未定義書簽。
學(xué)位論文使用授權(quán)聲明 錯誤！未定義書簽。














Contents
Chinse Abstract I
Abstract II
CHAPTER 1 Introduction 1
1.1 Summary of Stydy topic 1
1.2 Purpose and Significance of the Study 1
1.3 Research Situation 2
1.4 Organizational Structure of the Thesis 3
CHAPTER 2 ZigBee Protocol Architecture 4
2.1 ZigBee Network Structure 4
2.2 The Type of ZigBee Network Node 4
2.3 ZigBee Networking Process 6
2.4 IEEE802.15.4 and ZigBee Technology 6
2.4.1 The Physical Layer Protocol 8
2.4.2 The MAC Layer Protocol 9
2.4.3 The Network Layer Protocol 11
2.4.4 Application Layer 13
2.5 Summary 24
CHAPTER 3 ZigBee Routing Protocol 14
3.1 ZigBee Addressing Technology Overview 14
3.1.1 Distributed Addressing 14
3.1.2 Random Addressing 15
3.2 Cluster-Tree Routing Algorithm 16
3.2.1Cluster-Tree Algorithm Basic Principle 16
3.2.2 Cluster-Tree Routing Maintence 18
3.2.3The Advantage and Disadvantage of Cluster-Tree Routing Algorithm 18
3.3 AODV Routing Algorithm 18
3.3.1 AODV Algorithm Basic Principle 20
3.3.2 AODV Routing Table 20
3.3.3 The Control Group of AODV Algorithm 20
3.3.4 The Shortcoming of AODV Algorithm 22
3.4 AODVjr Algorithm 22
3.4.1 The Difference between AODVjr Algorithm with AODV Algorithm 22
3.4.2 Routing Discovery of AODVjr Algorithm 23
3.4.3 Routing Maintenance and Repair of AODVjr Algorithm 23
3.5 Summary 24
CHAPTER 4 The Improvement of ZigBee Routing Algorithm 25
4.1 Overview of several Energy Efficient Routing Algorithm 25
4.1.1 The Minimum Transmission Power Routing Algorithm 25
4.1.2 Minimum Battery Routing Algorithm 26
4.1.3 Most Minimum Battery Routing Algorithm 26
4.2 Cluster-Tree+AODVjr Routing Algorithm 26
4.3 The Improvement of ZigBee Routing Algorithm 27
4.3.1 Determine the Scope of the Routing Control Packet Forwarding 28
4.3.2 Determine the RREQ Packet Radio Direction 30
4.3.3 Running Process of the Improved Routing Algorithm 31
4.4 Improved Algorithm Simulation 33
4.5 Summary 35
CHAPTER 5 Summary and Scope 36
5.1 Summary 36
5.2 Scope 36
Reference 37
Acknowledgment 39
Personal Profiles 錯誤！未定義書簽。
Letter of Commitment 錯誤！未定義書簽。
Letter of Commitment 錯誤！未定義書簽。




中文摘要
隨著如今的通信技術(shù)快速發(fā)展，無線通信網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)展成了人們生活中不可缺少的溝通和交流手段，無線通信技術(shù)給人們的生活帶來了許多的方便。ZigBee是一種與藍牙技術(shù)相似的技術(shù)，它是一種短距離的無線通信技術(shù)，現(xiàn)在在許多領(lǐng)域已經(jīng)開始使用該技術(shù)，比如家庭自動化、環(huán)境監(jiān)測、電信業(yè)務(wù)、健康監(jiān)護、樓宇自動化等。ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有以下一些特點：網(wǎng)絡(luò)容量大、低功耗、時延短、低成本、安全可靠。
由于ZigBee技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來的，該技術(shù)還存在一些問題，本文主要針對ZigBee網(wǎng)路的能耗問題進行研究。本文首先介紹ZigBee技術(shù)的主要特點、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域等，其次介紹標(biāo)準(zhǔn)中的物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的規(guī)范，然后介紹ZigBee協(xié)議中已經(jīng)存在的路由算法：Cluster-tree路由算法和AODVjr算法。根據(jù)已經(jīng)存在的這倆種算法，分析了他們存在的一些問題：一是Cluster-tree路由算法得延時較高，影響傳輸效率；二是AODVjr算法可以自發(fā)的進行路由發(fā)現(xiàn)，能耗較高；三是這兩種算法都會導(dǎo)致靠近中心節(jié)點的一些傳輸節(jié)點過于頻繁的傳輸信息，因而導(dǎo)致能量過快的消耗，造成了網(wǎng)絡(luò)的部分癱瘓。
根據(jù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中存在的這些問題，本文對ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由算法進行改進，對路由算法進行能量優(yōu)化并仿真分析。該算法主要在控制數(shù)據(jù)分組的傳輸路徑和傳輸范圍上進行改進，降低網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，達到ZigBee網(wǎng)絡(luò)能量優(yōu)化的目的。
在研究過程中，沒有對改進算法進..