[发明专利]簇状网络结构中的簇合并方法及其模块与微控制器

权利要求书

1.一种用于簇状网络结构中的簇合并方法，所述簇合并方法包括以下步骤：

a)在一个簇通信周期开始时，设定簇内最大的成员数量N_max(i)并确定簇内实际的成员数量N_mb(i)；

b)所述簇的簇头(i)向一跳范围内的邻居节点广播hello包，并通过一个簇通信周期内所述邻居节点的回复包数量确定出所述邻居节点的数量N_nb(i)；

其特征在于，

c)计算所述簇头(i)的节点密度参数D(i)和簇大小参数M(i)，其中D(i)＝N_nb(i)/N_max(i)，M(i)＝N_mb(i)/N_max(i)；

d)当所述簇头(i)检测到所述节点密度参数D(i)＞1且所述簇大小参数M(i)＜0.5时，簇合并机制启动；

e)簇合并机制启动之后，所述簇头(i)广播一个簇合并请求包给所述邻居节点，一旦所述邻居节点中的另一个簇头(j)回复了该请求包，这两个簇将合并成一个新簇，同时选择这两个簇头中拥有更小簇头能力参数值A(i)的一个作为新簇头，其中P_t是发送功率，P_r(i,j)是所述簇头(i)接收到来自所述另一个簇头(j)的回复时的接收功率。

2.根据权利要求1所述的簇合并方法，其特征在于，所述邻居节点的回复包中包含包头，所述包头标记出普通簇成员和簇头。

3.根据权利要求2所述的簇合并方法，其特征在于，所述普通簇成员还包括相邻簇的簇成员。

4.根据权利要求2所述的簇合并方法，其特征在于，将包头标记有簇头的邻居节点记录在直接邻居表中。

5.根据权利要求4所述的簇合并方法，其特征在于，计算出相邻簇的簇头数量。

6.根据权利要求4所述的簇合并方法，其特征在于，所述簇头(i)广播一个簇合并请求包给所述直接邻居表中的相邻簇头。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，新簇头向一跳范围内的邻居节点发送簇成员邀请包，若在一跳范围内没有归到其他簇内的邻居节点回复该邀请包，将成为该新簇的成员，其中所述其他簇不包括原所述簇头(i)和原所述簇头(j)的簇。

8.一种用于执行权利要求1至7中任一项所述簇合并方法的数据采集处理模块，所述数据采集处理模块包括确定单元、广播单元、计算单元、检测单元和控制单元；

所述确定单元用于，在一个簇通信周期开始时，设定簇内最大的成员数量N_max(i)并确定簇内实际的成员数量N_mb(i)；以及通过一个簇通信周期内所述邻居节点的回复包数量确定出所述邻居节点的数量N_nb(i)；

所述广播单元用于，所述簇的簇头(i)向一跳范围内的邻居节点广播hello包；

所述计算单元用于，计算所述簇头(i)的节点密度参数D(i)和簇大小参数M(i)，其中D(i)＝N_nb(i)/N_max(i)，M(i)＝N_mb(i)/N_max(i)；

所述检测单元用于，检测所述节点密度参数D(i)是否大于1且所述簇大小参数是否满足M(i)是否小于0.5；

所述控制单元用于，当所述簇头(i)检测到所述节点密度参数D(i)＞1且所述簇大小参数M(i)＜0.5时，控制簇合并机制启动；簇合并机制启动之后，控制所述簇头(i)广播一个簇合并请求包给所述邻居节点，一旦所述邻居节点中的另一个簇头(j)回复了该请求包，这两个簇将合并成一个新簇，同时选择这两个簇头中拥有更小簇头能力参数值A(i)的一个作为新簇头，其中P_t是发送功率，P_r(i,j)是所述簇头(i)接收到来自所述另一个簇头(j)的回复时的接收功率。

9.一种设置有权利要求8所述数据采集处理模块的微控制器。