[01113375]智能电网中ZigBee网络的实时拓扑优化和高效广播传输算法研究

智能电网对于提升我国能源高效率用和改善人民生活水平具有重要的意义。高级测量体系性能是智能电网高效运行的基础。本项目主要针对其中户内网部分,开展了ZigBee网络在智能电网应用下的性能优化研究。针对ZigBee分层网络灵活性差的问题,提出了备用链路选择和维护算法,该算法可以在部分网络节点失效的情况下实现更高的分组投递率和更低的延时。本项目同时考虑了新一代移动通信对于户内网应用环境的影响,为了克服原有ZigBee分层网络无法实时更新以及无法获得最短路径的不足,提出了ZigBee网络在5G环境下的拓扑优化和改进分层路由算法,令5G设备参与到ZigBee网络传输并利用移动设备资源减少ZigBee设备的消耗,并分别优化了上行、下行和一般传输链路,从而实现更高的分组投递率和更低的ZigBee设备的消耗和延时;为了提升AODV路由算法的性能,提出了5G环境下ZigBee网络改进的AODV路由算法,利用5G设备的通信和存储资源优化AODV路由,分别优化了路由请求广播、路由响应和最佳路由决策机制,并挖掘了额外路由信息获取算法。经测试,与原ZigBee中的路由算法相比,改进算法可以提升网络的分组投递率并降低路由开销和延时。