[发明专利]簇头选择方法、装置、终端设备及存储介质

权利要求书

1.一种簇头选择方法，其特征在于，包括：

分别计算网络中不同类型节点的簇头选择阈值；

基于网络中所有节点各自产生的随机数，从所有节点中筛选出所产生的随机数大于对应类型节点的簇头选择阈值的节点；以及，

选择已筛选出的节点作为簇头。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络中包括可收集射频能量的第一类节点，以及不可收集射频能量的第二类节点；

所述基于网络中所有节点各自产生的随机数，从所有节点中筛选出所产生的随机数大于对应类型节点的簇头选择阈值的节点，包括：

基于网络中所有第一类节点各自产生的随机数，从所有第一类节点中筛选出所产生的随机数大于第一类节点的簇头选择阈值的第一类节点作为第一节点；以及，

基于网络中所有第二类节点各自产生的随机数，从所有第二类节点中筛选出所产生的随机数大于第二类节点的簇头选择阈值的第二类节点作为第二节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别计算网络中不同类型节点的簇头选择阈值，包括：

分别计算第一类节点的簇头选举概率及第二类节点的簇头选举概率；以及，

基于所述第一类节点的簇头选举概率和第二类节点的簇头选举概率分别计算第一类节点的簇头选择阈值及第二类节点的簇头选择阈值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别计算第一类节点的簇头选举概率及第二类节点的簇头选举概率，包括：

计算网络中所有类型节点的最佳成簇概率；以及，

基于网络中所有类型节点的最佳成簇概率分别计算第一类节点的簇头选举概率及第二类节点的簇头选举概率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算网络中所有类型节点的最佳成簇概率，根据以下公式得到：

式中，P_opt表示网络中所有类型节点的最佳成簇概率，ε_fs表示网络中节点发送方和节点接收方之间的距离小于设定的距离阈值时功率放大所需要的能量；ε_amp表示网络中节点发送方和节点接收方之间的距离大于设定的距离阈值时功率放大所需要的能量；M表示传感器监测区域边长，d_ave(i-bs)表示第i个节点与基站之间的平均距离，C_i表示所有节点的平均中心度，N表示监测区域内所有传感器节点数量，n表示监测区域内存活的传感器节点数量；

所述基于网络中所有类型节点的最佳成簇概率分别计算第一类节点的簇头选举概率及第二类节点的簇头选举概率，根据以下公式得到：

式中，P_nrm表示第二类节点的簇头选举概率，P_adv表示第一类节点的簇头选举概率，α表示第一类节点能量高于第二类节点能量的比例，m表示第一类节点在所有节点中的比例。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一类节点的射频能量从汇聚节点获取；所述基于所述第一类节点的簇头选举概率和第二类节点的簇头选举概率分别计算第一类节点的簇头选择阈值及第二类节点的簇头选择阈值，根据以下公式得到：

式中，T(n)表示第二类节点的簇头选择阈值，P_nrm表示第二类节点的选举概率，r表示选择簇头的总共轮数，E₀表示节点的初始能量，E_j-rest表示第二类节点j的当前剩余能量；T(n)′表示第一类节点的簇头选择阈值，P_adv表示第一类节点的选举概率，E_j′-rest表示第j′个第一类节点的当前剩余能量，E_RFEH(j′)表示第j′个第一类节点收集的无限射频能量，表示第一类节点j′从首次成为簇头的轮次r′开始到最近成为簇头的轮次k总共补给的能量，ζ表示电能转换效率，0＜ζ＜1，h表示射频信号在无线信道传输中的信道增益，P表示汇聚节点充电的功率，d表示节点j′与汇聚节点的距离，m表示路径衰减指数，t(j′)表示节点j′的射频能量收集时间。