軟件定義物聯網路由研究.pdf

1、物聯網和軟件定義網絡是新一代信息與網絡的核心技術，尤其是計算機網絡是當前的熱門研究課題。在物聯網時代，異構網絡系統的物理基礎設施將更加復雜，在物聯網中引入軟件定義網絡，可以為物聯網的感知層、網絡層以及與邊緣設備或傳感器節(jié)點連接的核心蜂窩網絡提供彈性、敏捷和個性化的管理機制。在智能應用和服務方面，如智慧城市和醫(yī)療監(jiān)控，物聯網將成為軟件定義網絡發(fā)展的主要推動力。從物聯網架構的角度來看，無線傳感網是物聯網的基礎，路由是無線傳感器網絡中一個重要

2、的研究領域。目前軟件定義無線傳感網的研究方興未艾，軟件定義路由替代傳統路由的方法正在研究中，部分傳統路由算法實際也應用了軟件定義的思想。
　　本研究主要內容包括：⑴探討了軟件定義物聯網的體系架構及架構流程，提出了一個軟件定義無線多跳網絡的路由協議，通過OPNET對所提出的協議進行了仿真驗證，結果證明，利用SDN技術進行集中式路徑規(guī)劃較傳統的分布式規(guī)劃更利于實現全局最優(yōu)化，降低了網絡時延。協議可為節(jié)點提供到目標節(jié)點的單條最短路徑或獨

3、立多徑路由，在負載足夠大時，網絡壽命比其他算法（AODV，OLSR）更長。⑵在物聯網協作通信和智能代理方面，提出了一種新的協作通信算法，提出了可靠性預測模型，每跳選擇k個協作節(jié)點協助轉發(fā)數據，使閑置的節(jié)點進入休眠以節(jié)省能耗，能夠在高動態(tài)的無線傳感網保持較高的可靠性；研究了多智能代理并行訪問多個源節(jié)點的路線規(guī)劃問題。提出了定向源分組多代理算法，每個源節(jié)點的迭代算法限于一個扇區(qū)內部，路線的長度由定向扇區(qū)的角度控制，選擇適當的角度可得到最優(yōu)的

4、路線。⑶在物聯網多媒體獨立多徑路由方面，根據B樣條曲線擬合了多徑獨立路由，提出了多徑規(guī)劃路由算法，在保證用戶時延需求的前提下使得能耗最小。應用軟件定義網絡思想，研究了多源多徑的路由協調算法，通過Sink節(jié)點編程實現動態(tài)控制源節(jié)點的路徑；針對匯聚節(jié)點周圍容易形成能量空洞的問題，提出了緊耦合地理多徑路由算法PWDGR，使匯聚節(jié)點附近鄰居負載均衡，相比DGR顯著延長了網絡壽命。⑷在軟件定義物聯網的仿真方法方面，提出了一種新的半實物的方法來仿真