基于OPNET的Zigbee組網性能分析

摘 要：Zigbee技術具有速率、耗能、成本極低，具有大容量網絡等優點，它作為無線傳感器網絡的一個標準，應用在無線組網過程中。文章通過對Zigbee網絡中單個路由器的網絡性能進行仿真分析，對傳送和接收的數據量以及點對點的延時來研究Zigbee的組網性能。

關鍵詞：Zigbee；無線傳感器網絡；OPNET仿真

Zigbee是一種新興的傳輸距離短、功耗消耗低、傳輸速率低的無線通信技術，通過Zigbee網關完成傳感網和互聯網的信息交換，從而實現信息數據的處理及傳輸[1]。OPNET是一個針對離散事件的通用仿真器，它提供了三層建模機制[4]，在基于Zigbee組網性能分析中，在建模過程中，我們對實際模型進行了簡化，文章通過OPNET仿真來研究組網性能，根據研究的性能參數來為Zigbee組網性能提供參考。

1 網絡拓撲設計

組網研究過程中，根據網絡拓撲結構的建立，分析網絡性能的優差，通過研究Zigbee在固定網絡下的性能，即單個路由器下的網絡業務量分析，通過仿真，我們可以觀察Zigbee網絡在OPNET中的運行情況，以及在穩定環境下，Zigbee網絡在業務量和傳輸延遲等性能上的表現[5]。圖1所示，在2100*2100場景里，終端設備。協調器之間進行數據傳發。

2 仿真結果分析

如圖2所示，協調器建立起一個PAN ID為1的Zigbee網，仿真中形成了網絡，我們所希望建立的網絡是要終端節點和coordinator通信，且必須經過router1進行路由[2]。

如圖3，分別用a線和b線所代表的設備終端及協調器，通過觀察數據曲線，判斷穩定度。如圖4所示，為router1和router2接收發送的數據量，但我們只看到一條曲線，是因為router2失效，其接收和發送的數據量為0，而兩終端節點發送的數據總量和協調器接收的數據量正好等于router1接收和轉發的數據[3]。

如圖5和圖6所示，通過它們之間的延遲間隔和幅度確定了對網絡的零影響。

3 結束語

文章主要針對基于Zigbee無線傳感器網絡組網性能采用OPNET仿真，由上文所得，Zigbee在穩定環境下，其數據傳輸的實時性較好，它的性能是比較穩定的。這對組建網絡過程中起著重要的作用。

參考文獻

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[2]Jian-Ming Chen， Yan Xu， Rui Chang， et al. The Study of Time Division Scheduling Mechanisms for Zigbee Cluster-Tree Wireless Sensor Networks[J]. Quantitative Logic and Soft Computing，2010，Vol.2：405-411.

[3]宋文苑，樊水康，張日飛.OPNET 網絡仿真與建模方法[J].電腦開發與應用，2007（9）：51-52.

[4]Arkadiusz Biernacki. Analysis of the flooding search algorithm with OPNET[J]. Novel Algorithms and Techniques in Telecommunications and Networking， 2010：339-342.

[5]D.Braginsky， D.Estrin. Rumor routing algorithm for sensor networks[J]. In Proof the 1st ACM Int'l Workshop on Wireless Sensor Networks and Applications（WSNA），2002（9）：22-31.