第35卷第3期计算机工程2009年2月Vol.35No.3ComputerEngineeringFebruary2009·网络与通信·文章编号：1000—3428(2009)03—0161—03文献标识码：A中图分类号：TP393基于ZigBee网状网络的分簇路由协议刘瑞霞，李春杰，郭强，魏诺，孔祥龙(山东省计算中心，济南250014)摘要：ZigBee是一种短距离、低速率无线网络通信技术，ZigBee网状网的路由是建立在AODV协议基础上的。采取一种有效的路由协议并能减少路由的负载对于整个网络的负荷的减小非常关键。在ZigBee网状网的基础上，对AODV路由协议进行改进，提出一种新型的分簇路由协议AODV_Cluster，把整个ZigBee网络分成多个簇，一个簇的标签是根据簇首的短地址来实现的，而且同一个簇内的路由信息共享。仿真结果表明，协议既保持了AODV的优点，又提高了网络的可扩展性能，特别是在网络的节点数较多时，性能明显优于AODV。关键词：AODV协议；路由协议；ZigBee技术；AODV_Cluster协议；仿真ClusterRoutingProtocolBasedonZigBeeMeshNetworkLIURui-xia,LIChun-jie,GUOQing,WEINuo,KONGXiang-long(ShandongComputingScienceCenter,Jinan250014)【Abstract】ZigBeefocusesonshort-haul,lowdatarate.ThemeshroutingprotocolforZigBeeisbuiltontheAODV,adoptinganeffectiveroutingprotocolandreducingoverheadforroutediscoverymayinterferewithnetworktraffic.BasedontheZigBeemeshnetwork,thispaperimprovesAODVrouteprotocol,andproposesanewAODV_Clusterrouoteprotocol.AODV_ClusterdividestheZigBeenetworktopologyintooneormorelogicalclusters.AclusterlabelusestheZigBeeaddressallocation,andtheoneclustercanshareanewrouting.SimulationshowsthisprotocolnotonlykeepstheAODVmerit,butalsoadvancesthescalability.Especiallyindensenetwork,itsperformanceexcellsAODV.【Keywords】AODVprotocol;routingprotocol;ZigBeetechnology;AODV_Clusterprotocol;simulation1概述ZigBee网状网技术结合了来自ZigBee技术和网状网技术中的许多优势，如ZigBee技术中的低功耗、电池寿命长、组网成本低、网络容量大等，还有网状网技术中的多跳技术、动态路由、高可靠性等。但是，ZigBee网状网技术也有一定的缺陷，如不适合传输大量数据，只能进行低速数据传输；虽然扩大了网络的覆盖范围，但是过多的节点会增加消息传递的延迟和通信的开销等[1]。目前无线传感器网络的网状网的实现是以AODV(Ad-hocOn-demandDistanceVector)路由方式为基础的，网状网络之所以有这么高的可靠性，主要依赖于多跳技术——多跳是指数据不断从一个节点跳到另一个节点。因为数据从一个节点不断传送到另一个节点，又因为网状网络有好多节点，所以任何一个节点到另一个节点之间的路径总是不止一条。结果，要是某个节点因某种原因出了故障，从其他节点发来的数据包就可以绕开它走另一条路径到达目的地。根据无线网状网络的特点，采用何种路由选择策略使得网络吞吐量最大，可扩展性较好成为无线网状网络研究的一个关键性问题。ZigBee采用按需路由算法AODV，在节能和网络性能上都有着很大的优势[2]。AODV路由协议是无线网络中最经典和最广泛地被研究的按需路由协议之一。它的主要特点是使用系列号来标识一条路由的新旧程度，同时也利用系列号来[3]避免路由环的产生。为了减少传输数据的首次延时，AODV允许具有积极路由的中间节点直接响应路由请求。当节点探测到路由失败后，该节点可以先进行局部修复，修复不成功，再发送错误报告给上游节点，以便源节点重新建立路由。AODV协议大大提高了无线传感器网络的路由效率，然而由于AODV协议比较简单，因此还存在着各种各样的问题[4]。AODV路由协议在通常情况下能工作得很好，但当节点数较多时，协议的性能就会急剧下降，这是因为AODV的路由发现本质上还是使用泛洪方式的扩散法，当网络规模较大、节点数较多时，RREQ等路由控制报文激增，导致网络超负荷运行和拥塞，大大降低了网络的性能。因此，减少网络中路由报文的数量，是提高性能的关键。本文提出了一种基于AODV的分簇策略，即AODV-Cluster。所谓簇，就是具有某种关联的网络节点组成...