[发明专利]一种车载自组织网络的模糊分簇算法

权利要求书

1.一种车载自组织网络的模糊分簇算法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：车主设置自己车的车载自由组网的最大能耗数据，并存储在车载设备内，最大能耗数据为簇头车辆向各个广播一次的能耗、接收各个节点一次反馈信息的耗能和把各个节点反馈的信息传给基站或者中继站耗能的总和；

步骤2：基站或者中继站初次确定组网区域范围内的簇头车辆；

步骤3：簇头车辆广播与组网区域范围内的节点通信组网，实现通信；

步骤4：簇头车辆统计节点数并预算簇头车辆通信的能耗并进行组网通信，判断簇头车是否进入换届区域，如果是，进入下一步骤，如果没有返回步骤4，预算簇头车辆通信的能耗的具体过程为：

先计算簇头车辆接收每个节点传回的l比特数据所需要的能量E_Tx，

E_Tx(l,d)＝l*(E_ele+ε_f*d²)

其中，E_ele为接收每比特数据的耗能，ε_f为自由空间模型下功率放大所需的耗能系数，为已知量，d为簇头车辆与节点车辆的距离，为已知量；设簇头车辆接收n个簇成员节点发送的数据，经融合后发送给距离d_toBS的基站或者中继站，则簇头车辆发送给基站的数据帧数的计算公式如下：

其中，T表示稳定数据传输阶段每簇传输数据的总用时，t表示每个簇成员发送数据给簇首的用时，T′表示簇头车辆融合的数据发送给基站的用时；从而得到簇头车辆在数据传输阶段的预测能耗E_CH可表示为：

E_CH＝N*(E_Tx(l,d'))

其中，d'为簇头车辆与基站或者中继站的距离；

其中，簇头车辆广播一次的耗能可以直接在簇头车辆中可统计出为E_a，从而可以预算总能耗为：

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

其中，d_n为第n个簇成员节点与簇头车辆的距离；

步骤5：簇头车辆进入换届区域后寻找下一簇头，根据区域距离和能耗选定好下一个簇头车辆；

步骤6：簇头车辆把区域节点联网信息和与基站或者中继站联系信息传给选定好的下一个簇头车辆；

步骤7：选定好的下一个簇头车辆广播与各节点和基站或者中继站建立连接，并把建立来接结构传给簇头车辆；

步骤8：原簇头车辆断开与各个节点与基站或者中继站的连接，选定好的下一个簇头车辆成为簇头车辆，原簇头车辆成为节点，返回步骤4。

2.根据权利要求1所述的一种车载自组织网络的模糊分簇算法，其特征在于：所述步骤2中初次确定簇头车辆的具体过程为：基站或者中继站广播给组网区域范围内车辆，车辆接收广播后返回应答信息，基站或者中继站接收车辆的应答信息，根据应答信息的信号强度选定初次簇头车辆；预先组网区域范围内的中心点使用测试车辆进行与基站或者中继站通信，测出组网区域范围内的中心点车辆与基站或者中继站的测试通信信号强度，然后在广播时选择应答信息的信号强度与测试通信信号强度最接近的车辆作为初次簇头车辆。

3.根据权利要求1所述的一种车载自组织网络的模糊分簇算法，其特征在于：所述步骤5中簇头车辆进入换届区域后，向新簇选取区域的簇成员节点车辆发送换届请求，选取区域的节点接收到请求后返回步骤1中的最大能耗数据，簇头车辆把最大能耗数据大于预算总能耗筛选出来，然后选择离簇头车辆距离最远的簇成员节点车辆作为下一个簇头车辆。