Methods of optimization for mesh network in ZigBee

Authors

  • Анна Сергеевна Борисенко Kharkiv National University of Radio Electronics, Lenina 16, Kharkov, Ukraine 61166, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.9497

Keywords:

ZigBee, mesh topology, optimization methods, the method of Bellman-Ford, Dijkstra method.

Abstract

The article analyses the existing methods of routing optimization in the wireless sensor networks ZigBee with a mesh topology. The article suggests the solution of the problem of determination of the length of the shortest path by different methods.
The aim of this work is to determine the advantages and drawbacks of the main optimization methods, when applied to a simple mesh network, which is achieved through a phased solution of the optimization problem, that is the determination of the length of the shortest path by Bellman-Ford, Dijkstra, Floyd and the matrix methods.
Each method of solution of the optimization problem is connected with multiple operations which require the additional information about the numbering of nodes and priorities in the selection of routes. The advantages of the methods were defined by the application in the best known routing protocols of the sensor networks. The deficiencies should be considered:
- The method of Bellman-Ford branches the problem of the determination of the shortest path and requires additional information;
- Dijkstra method takes into account the additional information about nodes, sequentially searches all the vertices (visited and unvisited) and does not give the conception of the optimal path. There is information only on the set of unvisited vertices and the assigning of labels to them that must be kept and updated;
- Floyd method requires information about the numbering of the vertices in order to find the optimal path;
- Matrix method, despite the need for translation of the original matrix and the accounting for transactions with infinities, leads to a rapid and obvious solution of the problem of the shortest path and to the possible alternatives of use of calculated “minimal” paths between nodes in an increasing order.

Author Biography

Анна Сергеевна Борисенко, Kharkiv National University of Radio Electronics, Lenina 16, Kharkov, Ukraine 61166

Aspirant

Department of Gesign and Operation of Electronic Devices

References

  1. Бестугин, А. Р. Контроль и диагностирование телекоммуникационных сетей [Текст] / А. Р. Бестугин, А. Ф. Богданова, Г. В. Стогов. – С.-Пб.: Политехника, 2003. – 174 с.
  2. Гаркуша, С. В. Огляд та класифікація протоколів маршрутизації в mesh-мережах стандарту IEEE 802.11 [Текст] / С.В.Гаркуша // Збірник наукових праць ВІТІ НТУУ «КПІ».– 2012. – № 1. – С.14–23.
  3. Борисенко, А. С. Протоколы сетей MESH в ZIGBEE / А.С. Борисенко, П.В. Галкин, Л.В. Головкина [Текст] : сб. науч. тр. / Materiály VI Miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Aktualne problemy nowoczesnych nauk-2010» Volume 31. Techniczne nauki. Fizyczna kultura I sport.: Przemysl. Nauka I studia-96 str. (С. 11–14).
  4. Bellman R. On a Routing Problem [Text]: /R Bellman // Quarterly of Applied Mathematics. 1958.– Vol 1. – No. 1.– C. 87–90.
  5. Кормен, Т. Х. Алгоритмы, построение и анализ [Текст]: / Т. Х. Кормен, Ч. И. Лейзерсон, Р. Л. Ривест, Клиффорд Штайн.– 2-е изд. – М.: Вильямс, 2006. – 1296 с
  6. Рудь, Д. Е. Технологии топологической оптимизации трафика информационных потоков в телекоммуникационных сетях [Текст] / Д.Е.Рудь // Электронный научно-инновационный журнал «Инженерный вестник Дона» @ 2006-2012 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ivdon.ru.– 16.10.2012 г. – Загл. с экрана.
  7. Гайнулин, А. Г. Математичекое моделирование и оптимальное управление. Моделирование алгоритма маршрутизации передаваемых данных в беспроводных сетях со смешанными типами коммутации [Текст] / А. Г. Гайнулин // Вестник Нижегородского университета им Н.И. Лобачевского. –2008.– № 1.– С. 93–99.
  8. Крылов, Ю. Д. Методы маршрутизации в вычислительных сетях: Методические указания к выполнению лабораторных работ № 1–2 [Текст] / под ред. С. В. Горбачева.– С.-Пб.: ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения», 2005. – 22 с.

Published

2013-02-05

How to Cite

Борисенко, А. С. (2013). Methods of optimization for mesh network in ZigBee. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(9(61), 24–29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.9497

Issue

Section

Information and controlling system