专利名称：一种基于树型路由算法的物联网自组织网络协议的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于树型路由算法的物联网自组织网络协议，所属电信技术领域。
背景技术：
ZigBee技术是为无线传感器网络技术设计的一项新兴的低成本、低功耗的短距离无线通信技术，具有强大的组网能力。ZigBee联盟在IEEE 802.15.4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。目前，ZigBee网络支持的路由算法有Tree、AODVjr和Tree+AODVjr等协议。1)树型(Tree)路由算法。该算法中，节点根据目的节点的网络地址计算分组的下一跳，属于静态路由，适合于节点静止或者移动较少的场合，无需路由表，节省存储资源，对于传输数据包的响应较快，其缺点是很不灵活，浪费了大量的地址空间，并且路由效率低， 且所选路由不一定为最佳路由。2) AODVjr路由算法。AODVjr是针对AODV算法的改进，由于该算法没有目的节点序列号，只有目的节点才能发送路由应答包，因此可以有效避免循环问题和无效RREP包出现，提高了通信效率；同时该算法删除了 AODV中周期发送的Hello包，因此避免了广播风暴。但是，频繁的路由查找会大量消耗节点的能量，而且使用具有路由表的节点也提高传感器的成本，因此该方案不适合低成本要求。3)Tree+A0DVjr混合路由策略。该策略相对于上述两种路由算法在效率和能量消耗上都有改进，但是仍然存在和AODVjr同样的能量消耗和需要较大路由表问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种新型物联网自组织网络协议。通过对树型路由算法进行适当的改进，在节点中添加邻居节点的地址和深度等信息，在路由搜索时，有效减少路由长度。本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案
一种基于树型路由算法的物联网自组织网络协议，包括如下步骤 步骤A:建立ZigBee网络，在归属该网络的所有节点中添加邻居节点的地址和深度等信息构成邻居表；
步骤B 当某一当前节点接收到一个数据帧时，检查该数据帧的目的地址是否为该当前节点地址本身，当目的地址是该当前节点地址，直接将该数据帧转发到该当前节点的上层；
当目的地址不是该当前节点地址本身，则进入步骤C ；
步骤C:搜索该当前节点的子节点，检查目的节点是否为该当前节点的子节点，当目的节点是该当前节点的子节点，沿着树型结构将该数据帧转发给目的节点； 当目的节点不是该当前节点的子节点，则进入步骤D ； 步骤D 检查目的节点是否为该当前节点的最近邻居节点， 当目的节点是最近邻居节点，直接将数据帧转发给最近邻居节点； 当目的节点不是最近邻居节点，则进入步骤E ； 步骤E 检查目的节点是否为该当前节点的最近邻居节点的子节点， 当目的节点是最近邻居节点的子节点，直接将数据帧转发给最近邻居节点； 当目的节点不是最近邻居节点的子节点，则进入步骤F ；
步骤F:搜索该当前节点的最近邻居节点的祖先节点，通过比较跳数来选择一条到达目的地址的路由，将数据转发给祖先节点。本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果明显降低节点的能量消耗，同时也避免了 AODVjr的路由表问题。
图1为ZigBee树型拓扑图。图2为节点申请加入网络流程图。图3为节点申请退出网络流程图。图4为改进树型路由搜索流程图。
具体实施例方式下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明
首先结合图4所示，本发明的基于树型路由算法的物联网自组织网络协议，包括如下步骤
步骤A:建立ZigBee网络，在节点中添加邻居节点的地址和深度等信息构成邻居表， 图1所示的是ZigBee网络的树型拓扑图其中协调器FFD起协调作用，路由节点的作用是发现和维护路由，终端节点功能简单，不提供路由功能，只维护一张邻居节点表。如图2所示的节点申请加入网络流程图当一个未加入网络的节点A需要加入该网络时，节点A发送关联请求，收到关联请求节点是的父节点，就为节点A分配一个网络中唯一的16位地址，并发出关联应答，收到关联应答后，节点A便加入了网络。假设父节点最多可以连接的子节点数位Cm，子节点中的最大路由器数位Rm，网络最大深度为Lm，可以根据公式
当 Rm=l，Cskip (d)=1+Cm (Lm-d-l)；
当 Rm 为其它值时，Cskip (d) =1+Cm-Rm-
权利要求
1. 一种基于树型路由算法的物联网自组织网络协议，其特征在于，包括如下步骤 步骤A:建立ZigBee网络，在归属该网络的所有节点中添加邻居节点的地址和深度等信息构成邻居表；步骤B 当某一当前节点接收到一个数据帧时，检查该数据帧的目的地址是否为该当前节点地址本身，当目的地址是该当前节点地址，直接将该数据帧转发到该当前节点的上层；当目的地址不是该当前节点地址本身，则进入步骤C ；步骤C:搜索该当前节点的子节点，检查目的节点是否为该当前节点的子节点， 当目的节点是该当前节点的子节点，沿着树型结构将该数据帧转发给目的节点； 当目的节点不是该当前节点的子节点，则进入步骤D ； 步骤D 检查目的节点是否为该当前节点的最近邻居节点， 当目的节点是最近邻居节点，直接将数据帧转发给最近邻居节点； 当目的节点不是最近邻居节点，则进入步骤E ； 步骤E 检查目的节点是否为该当前节点的最近邻居节点的子节点， 当目的节点是最近邻居节点的子节点，直接将数据帧转发给最近邻居节点； 当目的节点不是最近邻居节点的子节点，则进入步骤F ；步骤F:搜索该当前节点的最近邻居节点的祖先节点，通过比较跳数来选择一条到达目的地址的路由，将数据转发给祖先节点。
全文摘要
本发明涉及一种基于树型路由算法的物联网自组织网络协议，属于电信技术领域。该算法包括搜索子节点、搜索最近邻居节点、搜索祖先节点三大步骤，通过对树型路由算法进行适当的改进，在节点中添加邻居节点的地址和深度等信息，在路由搜索时，有效减少路由长度，明显降低节点的能量消耗，同时也避免了AODVjr的路由表问题。
文档编号H04W40/02GK102256324SQ20111018837
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者李孝嗣, 王兴虎, 虞月 申请人:南京航空航天大学