[發明專利]一種增大智能電網中微功率無線網絡通信容量的方法

在審

• 申請號: 202210272331.5
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114615706A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 李建民;陶功平;彭鉦杰
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04W28/08;H04W28/10;H04W40/04;H04W40/12
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

1.一種增大智能電網中微功率無線網絡通信容量的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

S1：中央協調器CCO形成整個網絡拓撲并建立初始路由；

S2：站點STA建立初始路由；

S3：均衡網絡節點介數；

S4：計算節點介數權值，并根據寬帶微功率動態拓撲路由策略選擇中央協調器PCO，具體為：基于節點介數權值以及鄰居節點間的鏈路質量、鄰居節點的等待隊列長度，綜合選擇PCO以形成樹形網絡，以及組網后的網絡維護；

S5：站點STA主動發起代理變更報文。

2.根據權利要求1所述的增大智能電網中微功率無線網絡通信容量的方法，其特征在于，步驟S1中，CCO形成整個網絡拓撲并建立初始路由，具體包括以下步驟：

S11：CCO上電以后，獲取MAC地址，配置白名單，廣播信標幀和網絡通知報文，并開始等待接收站點STA的請求入網報文；

S12：CCO接收到站點STA的請求入網報文后，驗證站點STA的MAC地址是否在白名單里；若在白名單允許入網，為站點STA分配唯一的標識符TEI號和安排該站點STA信標時隙，解析出初始路由信息并存儲，構造并發送入網成功確認報文，反之構造并發送入網失敗確認報文；

S13：站點STA入網后，CCO開始進行網絡維護，向周圍站點發送網絡維護報文。

3.根據權利要求1所述的增大智能電網中微功率無線網絡通信容量的方法，其特征在于，步驟S2中，站點STA建立初始路由，具體包括以下步驟：

S21：站點STA上電后，獲取MAC地址，監聽周圍信號，在接收到網絡通知報文和信標幀后將信息解析并存儲，監聽時間結束，構造發送入網請求報文，并等待接收入網確認報文；

S22：站點STA接收到CCO發送的入網成功確認報文后，解析報文中攜帶的標識符TEI號和初始路由信息并存儲，并在安排的信標時隙里發送發現信標幀，反之收到CCO發送的入網失敗報文后，放棄該網絡，繼續監聽尋找新的網絡嘗試入網；

S23：站點STA入網后，將路由信息和標識符TEI號存放在網絡維護報文中，向周圍站點發送發現信標幀和網絡維護報文。

4.根據權利要求1所述的增大智能電網中微功率無線網絡通信容量的方法，其特征在于，步驟S3中，均衡網絡節點介數，具體包括：均衡每個節點的介數，使得網絡流量盡可能分布在網絡中；網絡的通信容量與網絡結構中的節點介數成反比，通過減小節點介數的最大值，來提高網絡通信容量。

5.根據權利要求1所述的增大智能電網中微功率無線網絡通信容量的方法，其特征在于，步驟S3中，均衡網絡節點介數的表達式為：

其中，λ_c表示臨界數據包生成速率，R為節點轉發速率，L為節點最大等待隊列長度，B_i表示節點i的介數，N表示網絡規模，D表示平均傳輸距離。

6.根據權利要求1所述的增大智能電網中微功率無線網絡通信容量的方法，其特征在于，步驟S4中，計算節點介數權值的方法為：假設節點i的PCO為節點j，節點i的層級大于等于2，則i節點的介數權值W_b(i)為：

W_b(i)＝k_i+B_i+W_b(j)

其中，k_i表示i節點的度數，B_i表示節點i的介數。

7.根據權利要求1所述的增大智能電網中微功率無線網絡通信容量的方法，其特征在于，步驟S4中，PCO的選擇，具體包括以下步驟：

S41：選擇候選PCO；

S42：節點加入PCO；

S43：由于周期性的評估發現節點與PCO之間的通信鏈路質量低于門限或者PCO的路由處理能力不足時，節點發起代理變更退出原來的PCO，重新選擇新的PCO。