基于OPNET的ZigBee网络Word文件下载.doc
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专业信息工程学号200807070122姓名***
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
一．主要内容：
1．熟悉ZigBee技术体系结构及特点；
2．对ZigBee网络层研究分析；
3．应用OPNET仿真软件；
4．分析ZigBee网络无线漫游性能。
二．基本要求：
1．熟悉ZigBee技术；
2．掌握ZigBee网络网络层的工作机制；
3．熟练运用OPNET仿真软件仿真建模；
4．分析比较ZigBee网络无线漫游性能。
三．主要参考资料：
1．有关无线通信技术的资料；
2．有关ZigBee网络方面的资料；
3．有关OPNET仿真软件的资料。
完成期限：
2012年5月25日
指导教师签名：
专业负责人签名：
年月日
基于OPNET的ZigBee网络无线漫游性能研究
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1绪论 3
1.1选题背景 3
1.2Zigbee技术国内外研究概况 3
2ZigBee技术及其应用 5
2.1ZigBee无线技术的简单介绍 5
2.2ZigBee技术的特点 7
2.2ZigBee技术的优势 8
2.3ZigBee技术的应用 9
3ZigBee网络层 11
3.1网络层的功能 11
3.2网络新建 11
3.3设备加入网络 12
3.4设备退出网络 14
3.5网络报文的发送与接收 14
3.6网络的漫游 16
4OPNET网络仿真 17
4.1OPNET简介 17
4.2OPNET仿真步骤 17
4.3OPNET仿真建模方法 18
5仿真实现及结果分析 20
5.1仿真目标 20
5.3仿真模型搭建 20
5.4仿真模型的配置 22
5.4仿真及结果分析 26
5.5结论 29
结束语 30
致谢 31
参考文献 32
摘 要
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术，是一组基于IEEE批准的802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术，主要适合于承载数据流量较小的业务，可嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。
本文主要介绍了ZigBee技术体系结构与特点，重点对ZigBee网络的网络层进行深入了解和研究，通过采用OPNET仿真软件对ZigBee网络无线漫游的仿真和分析，研究了基于OPNET的ZigBee网络无线漫游性能，以提高ZigBee网络在实际应用中的价值。
ZigBee技术还在不断完善，它所具有的低功耗、低成本、使用便捷等显著的技术优势，其目标市场是工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本无线通信的应用。
相对于现有的各种无线通信技术，ZigBee技术是最低功耗和成本的技术。
有着广阔的应用前景。
关键词 ZigBee技术；
网络层；
OPNET；
无线漫游
32
BASEDONOPNETZIGBEENETWORK
WIRELESSROAMINGPERFORMANCE
ABSTRACT
ZigBeetechnologyisashort-range,lowcomplexity,lowpower,lowdatarate,low-costtwo-waywirelesscommunicationstechnology,orwirelessnetworktechnology,isapprovedbyagroupbasedontheIEEE802.15.4wirelessstandarddevelopedbytherelevantnetwork,securityandapplicationsoftwaretechnology,mainlyforsmallbusinesstocarrydatatrafficcanbeembeddedinavarietyofdevices,whilesupportingthegeographictargeting.
ThispaperdescribesthearchitectureandfeaturesofZigBeetechnologytoanin-depthunderstandingandresearch,focusingonthenetworklayeroftheZigBeenetworkthroughtheuseoftheOPNETsimulationsoftwaresimulationandanalysisoftheZigBeenetworkwirelessroamingbasedonOPNETZigBeenetworkwirelessroamingperformance,inordertoimprovethevalueoftheZigBeenetworkinpracticalapplications.
ZigBeetechnologycontinuestoimprove,ithaslowpower,lowcost,easytouse,asignificanttechnicaladvantage,itstargetmarketisindustrial,householdandmedicalneedsoflow-power,low-costwirelesscommunicationapplications.Foravarietyofwirelesscommunicationstechnology,ZigBeetechnologyisthelowestpowerconsumptionandcost.Hasbroadapplicationprospects.
KEYWORDS ZigBeetechnology，networklayer，OPNET，wirelessroaming
1绪论
1.1选题背景
过去若干年以来，通信技术快速发展，短距离无线通信技术已经成为通信技
术中的一大热点。
各种网络终端的出现、工业控制的自动化和家庭的智能化等迫
切需要一种具备低成本、低距离、低功耗和组网能力强等优点的无线互连标准[l]。
随着各种便携式个人通信设备与家用电器设备的增加，人们享受蜂窝移动通
信系统带来的便利的同时，对短距离的无线与移动通信又提出了新的需求，使得
短距离无线通信异军突起，包括无线局域网（WLAN）、蓝牙（Blue-Tooth）技术、无
线保真（WiFi）、超宽带（UWB）以及ZigBee技术等各种热点技术相继出现，均展现出各自巨大的应用潜力。
其中，低速率、低功耗、低成本的ZigBee技术作为无线传感器网络的主要支撑技术获得广泛的关注[2]。
ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术，正有力地推动着低速率无线个人区域网络LR-WPAN（Low-Rate
WirelessPersonalAreaNetwork）的发展，可以广泛应用于工业控制、家庭自动化、
医疗护理、智能农业、消费类电子和远程控制等领域，将拥有广阔的应用前景。
预计随着Zigbee技术以及相关技术的发展，低速率应用将日益广泛，在我们的
生活中扮演越来越重要的角色[3]。
ZigBee的提出弥补了短距离无线通信技术应用研究的空白，现在该技术已
经成为研究的新热点，在不久的未来，基于ZigBee技术的产品将会形成一个新
的浪潮，势不可挡地席卷全球，而它的发展前景将同计算机、互联网一样融入人
们生活的每一个角落，给人们的生活带来方便和快捷[4]。
研究Zigbee组网技术，
可为下一步应用打下良好理论基础，方便进行系统设计。
本文将结合当今的发展
趋势和ZigBee的技术特点，对ZigBee做详细的研究和实验开发。
1.2Zigbee技术国内外研究概况
国外对ZigBee技术的研究起步较早，研究也较成熟。
ZigBee联盟成立于2002
年8月，为了推动ZigBee技术的发展，Chaddrcon、Ember、FreeScale、Honeywll、
Motorala、Philaddrs和Sansung等公司共同成立了ZigBee联盟，如今已经吸引了
上百家芯片公司、无线节点公司和开发商的加入，包括有许多IC设计、家电、
通讯节点、ADDR服务提供、玩具等厂商，目前该联盟已经包含了150多家会员。
并且还有许多厂商已将ZigBee纳入产品中[5]。
国内ZigBee的研究起步较晚，国内ZigBee模块生产厂家一般都受芯片厂家
数量等限制价格，国内市场主要由国外仪器所占领，国内未见成熟的自主研制的ZigBee产品，只有一些研究性和简单应用的文章出现于期刊杂志。
到目前为止，
国内目前除了成都西谷曙光数字技术有限公司，真正将Zigbee技术开发成产品，
并成功地用于解决几个领域的实际生产问题而外，尚未见到其它报道。
不过随着
无线技术大趋势的发展，很多高校和研究机构都已经着手无线组网、无线技术应
用方面的研究。
特别是与我们日常生活息息相关的近距离无线组网技术的研究和
应用，如中科院计算所的宁波分所就在专门从事无线技术的研究，主要侧重于无
线网络化智能传感器，计算所自行开发可低功耗的CPU、多点网络动态组网拓
补协议、网络节点管理软件、无线网络化智能传感器操作系统。
国内的一些大学，
如浙江大学、山东大学、清华大学等[6]也在搞ZigBee组网和应用的研究，利用
国外厂商的开发平台和芯片建立ZigBee网络，并应用于智能家居，无线抄表和
物流管理方面。
相信随着无线技术研究的深入，会有更多的国产ZigBee和其他
无线产品投入市场。
2ZigBee技术及其应用
2.1ZigBee无线技术的简单介绍
2.1.1ZigBee概述
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