[發(fā)明專(zhuān)利]提高無(wú)線傳感網(wǎng)魯棒性的能量局部均衡拓?fù)淇刂扑惴?/span>在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011170958.7 | 申請(qǐng)日： | 2020-10-28 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112333654A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-02-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 魏明亮;趙雄文;劉佳言;郭春林;馬慧遠(yuǎn);遲忠君 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 華北電力大學(xué);國(guó)網(wǎng)北京市電力公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H04W4/38 | 分類(lèi)號(hào)： | H04W4/38;H04W40/24 |
| 代理公司： | 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246 | 代理人： | 張文寶 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 提高 無(wú)線 傳感 網(wǎng)魯棒性 能量 局部 均衡 拓?fù)?/a> 控制 算法 | ||
1.一種提高無(wú)線傳感網(wǎng)魯棒性的能量局部均衡拓?fù)淇刂扑惴ǎ涮卣髟谟冢ǎ?/p>
步驟S101：采用生成隨機(jī)數(shù)的方式根據(jù)閾值T(n)從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中選取合適的簇首節(jié)點(diǎn)；
步驟S102：簇首節(jié)點(diǎn)采用CSMA(Carrier Sense Multiple Access)機(jī)制的MAC(MediaAccess Control)協(xié)議以相同的能量向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播消息，普通節(jié)點(diǎn)就近加入，形成簇；
步驟S103：統(tǒng)計(jì)所有簇首節(jié)點(diǎn)所在位置，添加簇首層ID，簇內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)根據(jù)簇首節(jié)點(diǎn)的TDMA(Time division multiple access)調(diào)度機(jī)制，獲取特定發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)隙；
步驟S104：比較所有簇首層節(jié)點(diǎn)與上層匯聚節(jié)點(diǎn)的距離，最遠(yuǎn)距離的節(jié)點(diǎn)作為初始節(jié)點(diǎn)，尋找其鄰居節(jié)點(diǎn)，增加“同質(zhì)邊”；
步驟S105：計(jì)算每次增加“同質(zhì)邊”的鏈路能量損耗，保證在既定能耗范圍內(nèi)加強(qiáng)簇首節(jié)點(diǎn)層的網(wǎng)絡(luò)連通度，形成簇首層近似二度連通圖，增加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵，提高整體網(wǎng)絡(luò)魯棒性，實(shí)現(xiàn)簇首節(jié)點(diǎn)層的能量局部均衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高無(wú)線傳感網(wǎng)魯棒性的能量局部均衡拓?fù)淇刂扑惴ǎ涮卣髟谟冢霾襟ES101包括：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有可能在1/P輪內(nèi)的某個(gè)時(shí)刻當(dāng)選為簇頭，其中在某輪中已經(jīng)當(dāng)選為簇首的節(jié)點(diǎn)，在之后的1/P輪中將不會(huì)再次參選，這樣可以隨著輪次的推移，未當(dāng)選過(guò)簇頭節(jié)點(diǎn)的普通節(jié)點(diǎn)競(jìng)選成為簇首節(jié)點(diǎn)的概率會(huì)逐漸提高；簇首節(jié)點(diǎn)選取階段中的閾值公式為：
其中P表示網(wǎng)絡(luò)中需要的簇首比例，r為算法的當(dāng)前輪次數(shù)，G為候選的普通節(jié)點(diǎn)集合，是前1/P輪中所有沒(méi)作過(guò)簇首的節(jié)點(diǎn)集合；每個(gè)節(jié)點(diǎn)與閾值比較后，都可能在1/P輪內(nèi)的某個(gè)時(shí)刻當(dāng)選為簇首。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高無(wú)線傳感網(wǎng)魯棒性的能量局部均衡拓?fù)淇刂扑惴ǎ涮卣髟谟冢霾襟ES102包括：若普通節(jié)點(diǎn)未被選舉為簇首節(jié)點(diǎn)，則會(huì)處于接收狀態(tài)，每個(gè)當(dāng)選為簇首的節(jié)點(diǎn)采用CSMA機(jī)制的MAC協(xié)議向其他傳感器節(jié)點(diǎn)廣播自己當(dāng)選的消息，并以相同的能量發(fā)送廣播信息；待簇首發(fā)送廣播信息后，普通節(jié)點(diǎn)接收來(lái)自不同簇首的廣播消息，選擇加入接收到最強(qiáng)簇首信息的簇中，并告知簇首已成為簇內(nèi)成員的自身信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述提高無(wú)線傳感網(wǎng)魯棒性的能量局部均衡拓?fù)淇刂扑惴ǎ涮卣髟谟冢霾襟ES103包括：所有簇首節(jié)點(diǎn)在向網(wǎng)絡(luò)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播信息的階段內(nèi)仍保持消息接收狀態(tài)，設(shè)置相同的層ID給簇首節(jié)點(diǎn)，使之處于同一分層，并根據(jù)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，簇首建立一個(gè)TDMA的調(diào)度機(jī)制，并向簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)廣播，告知分配給每個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述提高無(wú)線傳感網(wǎng)魯棒性的能量局部均衡拓?fù)淇刂扑惴ǎ涮卣髟谟冢?jì)算所有帶有簇首層ID的節(jié)點(diǎn)與上級(jí)匯聚節(jié)點(diǎn)的距離，并選定最遠(yuǎn)距離的節(jié)點(diǎn)為初始節(jié)點(diǎn)，之后計(jì)算與其他帶有層ID節(jié)點(diǎn)的通訊距離，尋找自身鄰居節(jié)點(diǎn)，增加“同質(zhì)邊”。
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- 專(zhuān)利分類(lèi)
H04W 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)
H04W4-00 專(zhuān)門(mén)適用于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)或設(shè)施
H04W4-02 .利用用戶或終端位置的業(yè)務(wù)
H04W4-06 .廣播選擇分發(fā)；到用戶組的業(yè)務(wù)；單向選呼業(yè)務(wù)
H04W4-12 .消息傳送，例如SMS[短消息業(yè)務(wù)]；郵箱；通告，例如，通知用戶通信請(qǐng)求的狀態(tài)或進(jìn)展
H04W4-16 .與通信相關(guān)的補(bǔ)充業(yè)務(wù),例如，呼叫轉(zhuǎn)移或呼叫保持
H04W4-18 .信息格式或內(nèi)容轉(zhuǎn)換，例如，為了向用戶或終端無(wú)線傳送的目的，由網(wǎng)絡(luò)對(duì)發(fā)送或接收的信息進(jìn)行適應(yīng)修改
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