[发明专利]ZigBee路由网络及其通信路由协议

说明书

本发明提供了一种ZigBee路由网络及其通信路由协议，所述ZigBee路由网络由父子关系的节点组成，每个节点都保存一张邻居节点列表，所述邻居节点列表存储有该节点传输范围内的邻居节点的以下信息：(1)从源节点得到的各邻居节点的标识符；(2)一个数据包从各邻居节点到达基站节点的绝对时间以及各邻居节点的剩余能量。通过在每个节点设置邻居节点列表，整个路由线路中节点只需要知道其邻居节点的路由信息，直接与基站节点链接，这样就减少了每个节点的内存需求，此外每个节点可根据需要选择最近的节点将数据包传送给基站节点，更加高效和节能。

技术领域

本发明涉及路由网络及其通信路由协议，尤其涉及一种ZigBee路由网络及其通信路由协议。

背景技术

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的一种短距离、低功耗的无线通信技术，也是无线传感网络中具有代表性的通信技术。ZigBee的低成本、低功耗、短时延、高容量使得它在智能建筑、精细农业、自动化工业等方面都有着广泛的应用前景。ZigBee联盟在IEEE802.15.4定义的物理层和媒体接入层的基础之上定义了网络层和应用层，构成了ZigBee的标准协议，其中网络层规范是ZigBee标准的重要组成部分，主要功能是建立新的网络，处理节点的加入和离开网络，并提供网络的路由查找和传送数据功能，路由算法是它的核心。

路由协议的设计和分析是无线传感网络的核心问题。目前，ZigBee网络支持的路由算法协议可以被分为两种类别，一类称为表格控制的路由协议。在表格控制的路由协议中，所有的路由信息不管是最新的还是一直都存在的都保存在所有节点内去作用的每个节点，如DSDV。另一类称为按需路由协议。在按需路由协议中，路由是在被需要的时候建立的。如果一个源节点需要找一个目的节点，它会调用路由发现机制去找到连接目的节点的路径，如TORA、DSR和AODV。

上述无线传感网络的路由协议各有其优缺点，并各有其适用的情况，如规模和移动性不同等情况，它们都在一定程度上达到了Ad hoc网络的某些要求。由于它们采用了广泛的路由发现和维护机制，在节点固定并且负载量大的网络中，最大的问题是会产生大量的重复分组，占用网络资源，使路由器和链路的资源过于浪费，以致效率很低，制约网络性能。在实际应用中，无线传感网络节点由电池供电，由于节点长时间工作于无人值守的恶劣环境，会影响网络的运行。传感器节点的电源能量限制和路由算法应用使路由协议成为ZigBee网络中一个非常重要的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单高效且节能的ZigBee路由网络及其通信路由协议。

为了达到上述目的，一方面，本发明提供了一种ZigBee路由网络，所述ZigBee路由网络由父子关系的节点组成，每个节点都保存一张邻居节点列表，所述邻居节点列表存储有该节点传输范围内的邻居节点的以下信息：(1)从源节点得到的各邻居节点的标识符；(2)一个数据包从各邻居节点到达基站节点的绝对时间以及各邻居节点的剩余能量。

另一方面，本发明提供了基于本发明第一方面所述ZigBee路由网络的通信路由协议，其包括以下步骤：

步骤A，初始化设置；

步骤B，数据转发；

步骤C，数据聚合；

步骤D，路由维护。

本发明的有益效果是：所述ZigBee路由网络虽然是由父子关系节点形成的，但是整个路由线路中节点只需要知道其邻居节点的路由信息，直接与基站节点链接，这样就减少了每个节点的内存需求。此外每个节点可根据需要选择最近的节点将数据包传送给基站节点，更加高效和节能。

附图说明

图1为本发明通信路由协议的具体步骤的框线图；

图2为本发明通信路由协议的数据转发步骤的框线图；