基于事件的移动认知无线传感器网分簇算法①

谭 龙,王 方

(黑龙江大学 计算机科学与技术学院,哈尔滨 150080)

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)由大量的传感器节点组成,这些节点密集地部署在一个特定的区域用于收集关于目标或事件产生的数据,并提供各种传感和监测应用程序,作为一种很有前途的数据采集技术,在物联网中得到了广泛的应用,成为重要的基础网络之一[1,2].由于无线业务的爆炸式增长使得未授权的频谱日益拥挤,导致运行在未授权频谱上的无线传感器网络受到了严重干扰.认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术已经发展成为解决频谱短缺问题的一种有效方法,它允许对许可频谱进行机会性访问并广泛应用于环境,军事,运输等多个领域[3].无线传感器网络受益于CR 技术的这一优势克服了频谱匮乏的挑战.为此,通过在无线传感器网络中加入动态频谱接入(Dynamic Spectrum Access,DSA)方案,提出了一种新的无线网络模式——认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks,CRSNs)[4].

CRSN 同无线传感器网络中的固定频谱分配方法不同,节点通过机会主义利用空闲频谱.频谱的机会使用由认知循环操作完成,包括频谱感知、频谱决策、频谱共享和频谱迁移.CRSN 节点通过频谱感知来确定空闲频谱,通过频谱决策来选择它们要使用的频谱,根据主用户(Primary User,PU)的活动进行频谱切换来改变信道[4].尽管CR 技术使用不同频段让无线通信更灵活,但它们也带来了一些问题.第一,动态无线电环境中的路由受限于频谱可用性；第二,认知循环操作会中断传感器节点之间的传输；第……