ВВЕДЕНИЕ 6
1. Описание сенсорных сетей и стандарта ZigBee 7
1.1. Описание стандарта 7
1.2. Топология сетей ZigBee 9
1.3. Совместимость устройств. Профили и кластеры 10
1.4. Типы сетей 13
1.5. Формирование сети ZigBee 15
1.6. Маршрутизация в сетях ZigBee 16
2. Описание системы моделирования 23
2.1. Характеристики моделирования 23
2.2. Виды моделирования 24
3. Моделирование беспроводной Ad Hoc сети в симуляторе NS2 30
3.1. История создания симулятора NS2 30
3.2. Возможности симулятора NS2 30
3.3. Архитектура NS2 31
3.4. Планировщик событий 32
3.5. Структура пакета 33
3.6. Сетевые объекты: простые и составные 34
3.7. Узел в сети 34
4. Протоколы маршрутизации для Ad-hoc сетей 36
4.1. Общие требования к протоколам в сенсорных сетях 36
4.2. Агенты и приложения 36
4.3. Линии связи 37
4.4. Визуализатор Nam 38
4.5. Программа XGRAPH 40
4.6. Разработка модели сети ZigBee 41
4.7. Результаты работы визуализатора 41
5. Анализ результатов моделирования 46
5.1. Скорость передачи пакетов 46
5.2. Вероятность потери пакетов 48
5.3. Задержка передачи пакетов 49
5.4. Обработка результатов моделирования 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ХХ1 век - эпоха интенсивного развития средств связи, которые сейчас есть у каждого человека. Лидирующие позиции по самым используемым средствам связи занимают мобильные телефоны, которые совершенствуются с каждым днём.
Мобильная телефония обеспечивает комфортное общение и обмен информацией, но сетевые разработчики современных технологий решили на этом не останавливаться, а поставили перед собой новые цели, в частности, повышение уровня и качества жизни пользователей и сокращение трудозатрат. Для таких целей нужны экономичные, но при этом надежные и удобные, устройства, которыми люди смогут пользоваться не только в быту, но и на производстве.
Для этого были созданы беспроводные персональные сети (WPAN), которые состоят из одного координатора сети, нескольких управляющих узлов - маршрутизаторов (через них устройства объединяются в общую сеть) и большого количества оконечных устройств.
В данной работе рассматривается вариант построения беспроводной сенсорной сети (WSN) стандарта ZigBee. Средством моделирования и изучения функционирования сети стал симулятор NS2, с помощью которого были получены основные характеристики сети.
В ходе выполнения дипломного проекта была проделана значительная работа по изучению беспроводного стандарта ZigBee, типов устройств, топологии сетей и алгоритмов маршрутизации. В рамках изучения теории моделирования, различных видов и принципов моделирования, особое внимание было уделено среде Network Simulator ver.2.
В результате работы над проектом были разработаны концептуальная и программная модели сети стандарта ZigBee на основе имитационной модели процесса передачи пакетных сообщений. По полученным основным характеристикам сети можно проанализировать ее возможности, проверить, при какой нагрузке на сеть потери пакетов не превышают допустимых значений, и оценить задержку передачи пакетов. Статистически обработанные результаты симуляции позволят выбрать оптимальные параметры проектируемой сети для наилучшего ее функционирования.
