[發明專利]無線傳感器網絡中基于負載均衡的額外節點部署方法

有效

• 申請號: 201710615374.8
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107454629B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 劉徐迅;劉雄英
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W40/04;H04W40/10
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李斌

1.一種應用于無線傳感器網絡的基于負載均衡的額外節點部署方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一、基于一跳鄰居節點傳輸建立初始路由和節點的層次；

步驟二、基于初始路由確定各個無線傳感器節點的流量；

步驟三、根據各個節點的流量差異探測額外節點的部署位置；

步驟四、在起始位置和終點位置之間的直線上部署額外節點。

2.根據權利要求1所述的一種應用于無線傳感器網絡的基于負載均衡的額外節點部署方法，其特征在于，所述步驟一的具體過程為：

在無線傳感器節點的通信范圍內，基站尋找其一跳鄰居節點，作為其通信的上游節點，并記錄這些上游節點的層次為L₁；

最新標記層次的節點依次在通信范圍內查找其一跳鄰居節點，作為其通信的上游節點，并記錄這些上游節點的層次為其下游節點的層次加1，查找的一跳鄰居節點不包括已經賦予層次的節點；

如果某些節點找不到符合條件的上游節點，則查找結束，某些節點的初始路由確定。

3.根據權利要求1所述的一種應用于無線傳感器網絡的基于負載均衡的額外節點部署方法，其特征在于，所述步驟二的具體過程為：

在初始路由中，按照無線傳感器節點層次由大到小的順序，各個節點按照如下公式計算自身需要轉發的數據量：

其中，Φ_i是節點i需要轉發的數據量，是節點i自身產生的數據量，是節點i的上游節點需要轉發的數據量；Φ_j是節點j需要轉發的數據量，S(i)是節點i的上游節點的集合。

4.根據權利要求1所述的一種應用于無線傳感器網絡的基于負載均衡的額外節點部署方法，其特征在于，所述步驟三的具體過程為：選擇節點流量相對較大的位置作為額外節點的起始位置x，選擇節點流量相對較小的位置作為額外節點的終點位置y；在額外節點的起始位置和終點位置之間部署額外節點，使一部分數據從起始位置流向終點位置；所述額外節點的起始位置和終點位置通過如下函數判斷：

f(x,y)＝Φ_x-Φ_y (3)

其中，f(x,y)表示額外節點的起始位置x和終點位置y的流量差異；Φ_x表示額外節點的起始位置x的流量；Φ_y表示額外節點的終點位置y的流量；Φ₁和Φ₂分別是起始位置x和終點位置y的流量門限，且滿足Φ₁>Φ₂；L_x和L_y分別表示起始位置x和終點位置y的節點層次；常量ΔL表示節點層次的差異；d(x,y)表示額外節點的起始位置x和終點位置y的距離；d₀是起始位置x和終點位置y之間的距離門限。

5.根據權利要求1所述的一種應用于無線傳感器網絡的基于負載均衡的額外節點部署方法，其特征在于：所述步驟四中在起始位置和終點位置之間的直線上部署額外節點，且部署的額外節點之間的距離滿足連通性要求。