[發(fā)明專利]一種基于能耗的LEACH輪換時間動態(tài)調(diào)整方案

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410320566.2
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104093184A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 禮欣;李遵光;張鴻雁;樊秀梅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于LEACH協(xié)議的輪換時間動態(tài)調(diào)整方案，其特征在于，包括以下內(nèi)容：

(一)網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點具備感知自己位置和剩余能量的能力；

(二)簇形成后，簇頭節(jié)點收集簇內(nèi)所有成員節(jié)點的位置和剩余能量信息；

(三)簇頭節(jié)點向基站報告簇內(nèi)所有成員節(jié)點的剩余能量或剩余總能量和節(jié)點數(shù)信息；

(四)基站根據(jù)收集到的所有簇信息，按照節(jié)點數(shù)和剩余總能量由大到小對簇排序，并將排在首位的簇選為最大簇，記最大簇的簇號為j；

(五)基站根據(jù)最大簇的剩余總能量使用下式動態(tài)調(diào)整最大簇的本輪持續(xù)時間：

t_{j_round}＝t_round(E_{j_current}/E_{j_init})

其中，t_round為基準輪時間，t_{j_round}為簇j在本輪的持續(xù)時間，E_{j_current}為簇j的剩余總能量，E_{j_init}為簇j的初始總能量；

使用下式動態(tài)調(diào)整其它簇在本輪的數(shù)據(jù)傳輸時間：

ti_round=Eelec·nj+EDA·nj+ϵampdj_toBS4+Σk=1nj-1(Eelec+ϵfsdk_toCH2)Eelec·ni+EDA·ni+ϵampdi_toBS4+Σk=1ni-1(Eelec+ϵfsdk_toCH2)·(Ei_currentEi_init)·(ninj)2·tj_round]]>其中，t_{i_round}為簇i在本輪的數(shù)據(jù)傳輸時間，t_{j_round}為簇j在本輪的持續(xù)時間，E_{i_current}為簇i的剩余總能量，E_{i_init}為簇i的初始總能量，n_i為簇i包含的節(jié)點數(shù)，n_j為簇j包含的節(jié)點數(shù)，E_elec表示傳播一比特數(shù)據(jù)所消耗的能量，E_DA表示聚合一比特數(shù)據(jù)所需能量，d_{i_toBS}代表簇i的簇頭節(jié)點到基站的距離，d_{k_toCH}代表簇內(nèi)成員節(jié)點k到簇頭結(jié)點的距離，ε_amp表示當(dāng)d≥d₀時射頻放大器傳輸1bit單位平方米的平方所耗的能量，d₀為預(yù)先假定的閥值距離，ε_fs表示當(dāng)d＜d₀時射頻放大器傳輸1bit單位平方米所耗的能量；

(六)基站將t_{i_round}和t_{j_round}發(fā)回各簇的簇頭節(jié)點；

(七)最大簇的簇頭節(jié)點在t_{j_round}時間內(nèi)為簇內(nèi)各成員節(jié)點分配數(shù)據(jù)傳輸時隙，其它簇的簇頭節(jié)點在t_{i_round}時間內(nèi)為簇內(nèi)各成員節(jié)點分配數(shù)據(jù)傳輸時隙；

(八)各簇內(nèi)成員節(jié)點在簇頭節(jié)點為其分配的時隙內(nèi)向簇頭傳輸數(shù)據(jù)，簇頭節(jié)點對接收到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合后再將信息傳送給基站；

(九)各簇i在經(jīng)過t_{i_round}時間后，休眠t_{j_round}-t_{i_round}時間后被喚醒，此后全網(wǎng)進入新一輪的簇建立和穩(wěn)定運行階段，簇形成后從步驟(二)重新開始新一輪的輪時間動態(tài)調(diào)整和穩(wěn)定運行過程。