基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的WSNs非均勻分簇算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量的無線傳感器節(jié)點構(gòu)成的一種可以具有廣泛用途的網(wǎng)絡(luò)，其可用來進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，軍事監(jiān)控，目標(biāo)追蹤等應(yīng)用。通常無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是一些嵌入式設(shè)備，其具有低功耗，能量一定不可充電，存儲能力有限的特點。由于能量固定的特點，網(wǎng)絡(luò)運作過程中會出現(xiàn)節(jié)點死亡現(xiàn)象，如何高效利用節(jié)點能量，盡可能的提高網(wǎng)絡(luò)生存時間為設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的一個首要考慮的問題。
　　無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議依據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在路由中的地位分為平面路由和

2、分層路由。分簇路由協(xié)議是分層路由的典型代表。分簇路由利用數(shù)據(jù)聚合技術(shù)，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)生存時間。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)在近幾年飛速發(fā)展，逐漸有學(xué)者將SDN架構(gòu)進(jìn)入到WSN中，通過SDN的高靈活性和高可配置性來提高整個網(wǎng)絡(luò)性能。本文提出了一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇協(xié)議SDUCR(SDN-based Unequal Clustering Routing protocol for WSNs)。
　　現(xiàn)階段的分簇協(xié)議均為

3、分布式路由，在簇頭選擇階段和路由線路選擇階段節(jié)點間需要大量的信息交換。針對以上不足，SDUCR做了如下優(yōu)化:
　　(1)將分簇工作和路由線路選擇工作交付給控制器。由控制器決定簇頭、簇成員和簇頭到基站的下一跳，然后通過控制包下發(fā)到簇頭節(jié)點。
　　(2)控制器端使用CUCA算法進(jìn)行分簇，通過對傳感器節(jié)點相互之間的距離和剩余能量，選擇最優(yōu)的簇頭，并使用非均勻分簇方式，使得靠近基站的簇的大小盡量小，簇頭盡量多，從而推遲能量黑洞的出現(xiàn)