基于软件定义网络的WSNs非均匀分簇算法研究
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) is composed of a large number of wireless sensor nodes, which can be widely used in environmental monitoring, military monitoring, target tracking and other applications. Generally, wireless sensor network nodes are embedded devices, which have the characteristics of low power consumption, unrechargeable energy and limited storage capacity. Due to the characteristics of fixed energy, node death will occur in the process of network operation. How to use node energy efficiently and improve the network lifetime as much as possible is a primary consideration in the design of wireless sensor network protocol. Wireless sensor network routing protocols can be divided into planar routing and hierarchical routing according to the status of network nodes in routing. Cluster routing protocol is a typical representative of hierarchical routing. Cluster routing uses data aggregation technology to greatly improve the network lifetime. With the rapid development of software defined network (SDN) in recent years, some scholars have gradually introduced the SDN architecture into WSN and improved the performance of the whole network through the high flexibility and high configurability of SDN. This paper presents a non-uniform clustering protocol SDUCR (SDN-based Unequal Clustering Routing protocol for WSNs).) for wireless sensor networks based on software-defined networks. At present, the clustering protocols are distributed routing, which requires a large amount of information exchange between the nodes in the cluster head selection stage and the routing line selection stage. The optimization of SDUCR is as follows: (1) the work of clustering and routing is delivered to the controller. The controller determines the next hop of cluster head, cluster member and cluster head to the base station, then sends the control packet down to the cluster head node. (2) the controller uses CUCA algorithm to cluster the sensor nodes. By selecting the optimal cluster head and using the non-uniform clustering method, the cluster size near the base station is as small as possible, and the cluster head is as much as possible, thus delaying the emergence of the energy black hole. (3) the CGMEC algorithm is used to build the routing tree. The controller maintains the topology diagram of the whole network, calculates the route path with the least energy consumption according to the topology graph, and establishes the minimum energy consumption routing tree. (4) set up the energy threshold to control the clustering frequency, when the energy of the cluster head node is less than the energy threshold, The controller selects rotation nodes in the current cluster to avoid frequent clustering. The simulation results show that SDUCR can greatly improve the network lifetime compared with the protocols such as Leech HEEDU EucCUCR and so on.
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP212.9;TN929.5
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,本文编号:2184838
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