[發明專利]一種車載自組織網絡的模糊分簇算法

有效

• 申請號: 201810706880.2
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108834229B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 汪衛平;張小波;張翔
• 申請（專利權）人: 江西財經職業學院
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W40/10;H04W40/02;H04W4/06;H04W4/021;H04L12/715
• 代理公司: 長沙科永臻知識產權代理事務所(普通合伙) 43227
• 代理人: 楊琦玲

1.一種車載自組織網絡的模糊分簇算法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：車主設置自己車的車載自由組網的最大能耗數據，并存儲在車載設備內，最大能耗數據為簇頭車輛向各個廣播一次的能耗、接收各個節點一次反饋信息的耗能和把各個節點反饋的信息傳給基站或者中繼站耗能的總和；

步驟2：基站或者中繼站初次確定組網區域范圍內的簇頭車輛；

步驟3：簇頭車輛廣播與組網區域范圍內的節點通信組網，實現通信；

步驟4：簇頭車輛統計節點數并預算簇頭車輛通信的能耗并進行組網通信，判斷簇頭車是否進入換屆區域，如果是，進入下一步驟，如果沒有返回步驟4，預算簇頭車輛通信的能耗的具體過程為：

先計算簇頭車輛接收每個節點傳回的l比特數據所需要的能量E_Tx，

E_Tx(l,d)＝l*(E_ele+ε_f*d²)

其中，E_ele為接收每比特數據的耗能，ε_f為自由空間模型下功率放大所需的耗能系數，為已知量，d為簇頭車輛與節點車輛的距離，為已知量；設簇頭車輛接收n個簇成員節點發送的數據，經融合后發送給距離d_toBS的基站或者中繼站，則簇頭車輛發送給基站的數據幀數的計算公式如下：

其中，T表示穩定數據傳輸階段每簇傳輸數據的總用時，t表示每個簇成員發送數據給簇首的用時，T′表示簇頭車輛融合的數據發送給基站的用時；從而得到簇頭車輛在數據傳輸階段的預測能耗E_CH可表示為：

E_CH＝N*(E_Tx(l,d'))

其中，d'為簇頭車輛與基站或者中繼站的距離；

其中，簇頭車輛廣播一次的耗能可以直接在簇頭車輛中可統計出為E_a，從而可以預算總能耗為：

E_總＝E_CH+E_a+E_Tx(l,d₁)+E_Tx(l,d₂)+...+E_Tx(l,d_n)

其中，d_n為第n個簇成員節點與簇頭車輛的距離；

步驟5：簇頭車輛進入換屆區域后尋找下一簇頭，根據區域距離和能耗選定好下一個簇頭車輛；

步驟6：簇頭車輛把區域節點聯網信息和與基站或者中繼站聯系信息傳給選定好的下一個簇頭車輛；

步驟7：選定好的下一個簇頭車輛廣播與各節點和基站或者中繼站建立連接，并把建立來接結構傳給簇頭車輛；

步驟8：原簇頭車輛斷開與各個節點與基站或者中繼站的連接，選定好的下一個簇頭車輛成為簇頭車輛，原簇頭車輛成為節點，返回步驟4。

2.根據權利要求1所述的一種車載自組織網絡的模糊分簇算法，其特征在于：所述步驟2中初次確定簇頭車輛的具體過程為：基站或者中繼站廣播給組網區域范圍內車輛，車輛接收廣播后返回應答信息，基站或者中繼站接收車輛的應答信息，根據應答信息的信號強度選定初次簇頭車輛；預先組網區域范圍內的中心點使用測試車輛進行與基站或者中繼站通信，測出組網區域范圍內的中心點車輛與基站或者中繼站的測試通信信號強度，然后在廣播時選擇應答信息的信號強度與測試通信信號強度最接近的車輛作為初次簇頭車輛。

3.根據權利要求1所述的一種車載自組織網絡的模糊分簇算法，其特征在于：所述步驟5中簇頭車輛進入換屆區域后，向新簇選取區域的簇成員節點車輛發送換屆請求，選取區域的節點接收到請求后返回步驟1中的最大能耗數據，簇頭車輛把最大能耗數據大于預算總能耗篩選出來，然后選擇離簇頭車輛距離最遠的簇成員節點車輛作為下一個簇頭車輛。