ZigBee的體系結構中，底層采用IEEE 802.15.4的物理層和媒介層，再次基礎上，ZigBee聯盟建立了自己的網絡層(NWL)和應用層框架。
ZigBee網絡層的主要功能包括設備的連接和斷開、在幀信息傳遞時采用的安全機制、路由發現和路由維護的交互，並且，網絡層完成對一跳鄰居設備的發現和相關節點信息的存儲。
ZigBee網絡由所有節點都有兩個地址：16位的網絡地址和64位的IEEE擴展地址。其中，16位的網絡地址僅僅在網絡內部使用，用於路由機制和數據傳輸。這個地址實在節點加入網絡時，有其父節點動態分配的。
1. ZigBee組網功能
ZigBee網絡層的主要功能室路由，路由算法是它的核心。根據組網類型的不同，支持三種路由算法，星型路由、樹形路由和網狀路由。
1.1 星型網絡
星型網絡有一個中心節點，所有消息都經它傳輸。
1.2 樹型網絡
樹型網絡由一個頂端節點，下面有枝有葉，消息先上行再下傳。
樹型路由把網絡看成是以協調器為根的一棵樹，因為整個網絡是由協調器所建立的，而協調器的子節點可以是路由器或者末端節點。
樹型路由利用一種默認分布式地址分配算法，使用四個參數(由PAN協調器確定)：PAN協調器的地址為0，深度為0，
- 樹狀網絡的最大深度(不包括PAN協調器本身) Lm
- 網絡路由器所能擁有的最大子節點數 Cm
- 網絡路由器所能擁有的最大子路由器數 Rm
- 設備在網絡中的深度 d (0---Lm-1)
- 來計算新節點的地址。在尋址時，根據地址就能計算出路徑。路由只有兩個方向--向子節點發送或者向父節點發送。無需路由表，節省存儲資源。
一個父設備通過Lm，Cm和Rm來完成Cskip(d)的計算。
如果一個設備Cskip值為0，則表明該設備為終端設備。
如果設備的Cskip的值大於0，則表示其可以接受子設備，並且將
1. 父設備首先為它的第一個路由器子設備分配一個比它自己更大(+1)的地址
2. 給隨后的路由器分配的地址將以Cskip(d)的數值為間隔，依次類推為所有的路由器分配地址
第n個終端設備的網絡地址按照如下公式來分配：
以下圖作為實例說明：Lm=3,Cm=2,Rm=2，d取值為[0,3]
每個深度對於的Cski值都計算出來，在每層之間，首先加入的節點(X)比父節點地址(C)大1，其次加入的節點(Y)的地址值為上一個節點X的地址值加上父節點的Cskip值。依次類推。
Cskip值為0的設備為終端設備，對於每個終端設備來說，其地址計算方式如下：
父設備直連的，第一(n)個終端設備的地址=它的父設備地址+該父設備的Cskip*Rm+1(n)
當一個設備想要去路由信息時，Cskip的值很重要。路由設備需要知道將要傳遞的信息的目的設備是否為自身的子節點。
如果路由設備在深度d，它自身的地址為A，需要傳遞的目的設備有一個目的地址D。如果滿足A< D < Cskip(d-1)的話，那么設備D一定為設備A的子孫節點，進行下行路由(route down)。否則進行上行路由(route up)。
一旦可以確定目的地址是自身地址的子節點，下一步就是計算下一跳的地址。如果目的地址為終端設備類型，下一跳地址就是為目的地址(l例如信息在設備Y，前往地址為9的設備)。
如果目的地址為非直連子節點(例如信息在設備Y，前往地址為10的設備)，則下一跳地址遵循如下的計算方式：
樹族型拓撲的樹簇算法是指消息沿着樹形拓撲進行傳輸的算法，它是靜態的，不需要存儲路由表，適用於節點靜止或者移動較少的場合
網狀路由AODVjr算法是對Ad Hoc按照距離矢量路由算法的改進，按需分配的路由協議，只有在路由節點收到網絡數據包時，並且網絡數據包不在節點的路由表中時才會進行路由發現過程。AODVjr的優點是，相對於有線網絡的路由協議而言，它不需要周期性的路由信息廣播，節省了一定的網絡資源和網絡功耗。缺點是在需要時才發起路由尋找過程，會增加數據到達目的地的時間。由於ZigBee網絡中個，對數據的實時性要求不大，而更重視對網絡能量的節省，因此AODVjr更適合在ZigBee網絡中。
依次路由的建立由以下三個步驟組成：
1. 路由發現
2. 反向路由建立
3. 正向路由建立
經過這三個步驟，即可建立起一條路由節點到目的節點的有效傳輸路徑，在此過程中，AODVjr使用3種消息
Route Request(路由請求，RREQ)， Route Replies(路由回復，RREP)，Route Error(路由錯誤，RERR)
路由發現流程：
路由建立：
這兩種算法的結合使用確定了WSN路由的三種模式
1. 禁止路由模式(SUPPRESS): 禁止對路徑進行查找，只能使用樹簇算法沿着樹型拓撲進行路由。
具體操作，如果發現網絡路由器存在，則數據包指向該路由器，否則，數據包沿着樹形推進。
2. 使能路由模式(ENABLE)： 將樹簇算法和AODVjr算法相結合，視具體情況使用哪種算法。
具體操作：
如果發現網絡路由器存在，則數據包指向該路由器
如果網絡路由器不存在，路由器可以啟動路由發現能力的話，則發起路由發現，數據包沿着計算的路由傳送。
如果該路由器沒有路由發現能力，數據包沿着樹形推進。
3. 強制路由模式(FORCE)：完全使用AODVjr算法，。
具體操作：只要設備具備路徑查找能力，不管消息傳輸路徑是否已經存在，都要啟動路徑查找過程，當查找完成后，數據包將沿着計算出來的路徑傳送，如果沒有路由發現能力，數據包沿着樹形推進。
這三種方式具體怎么選擇？在代碼里面，目前沒有找到，疑惑中…..
1.3 mesh網絡
網狀網絡與樹型類型，但它的某些枝葉可以直接連接。網狀路由是AODV路由算法的一個簡化版本，非常適合於低成本的無線自組織網絡的路由，適用於較大規模的網絡，需要節點維護一個路由表，使用靈活，路由效率高。使用路由發現和維護機制。
除了以上兩種路由方式外，PAN協調器或路由器本身還有鄰接設備表，記錄一定區域內與其具有鄰接關系的設備。只需要一跳就可以發送到目的節點。
對於網狀拓撲結構來說，要使用路由表來進行路由。
網狀網絡提供路徑維護和網絡自愈功能。
每一個路由器(包含協調器)都包含一個路由表，設備在路由表中保存數據包參與路由所需的信息，每一條路由記錄都包含目的地址、下一級節點和連接狀態。
路徑發現表：保存路徑發現過程中的臨時信息，這些記錄只在路徑發現操作期間存在。
