[发明专利]一种基于业务量权重的分簇方法

摘要

本发明涉及一种基于业务量权重的分簇方法，将节点分为多个簇，以簇内普通节点产生的权重和依据，选取权重值最大的作为簇头，其余节点若在其簇头通信范围内且权重值小于簇头节点则加入簇头节点，簇内普通节点与簇头通信，簇间簇头与簇头之间通信。相比其他分簇算法而言，有更低时延，更快的调度，更高的簇头信道利用率。同时在此基础上，对簇头分布的均匀度所考量，维持了簇头节点数量不至于过多而造成能量浪费以及考虑了频段分配增加了网络利用率。

主权项

1.一种基于业务量权重的分簇方法，其特征在于步骤如下：步骤1：Sink节点发送覆盖网络的全向波，提示网络进行分簇；步骤2：所有节点接收到分簇开始提示信息后，根据下式计算自身权重：y₁(i)＝α×x(i)其中，x(i)为第i个节点的业务量，α为权重系数；计算完自身权重y₁后；采用CSMA方式发射通信距离为1km的全向波，令该包时延为ι_p来表示，如果发生冲突则退避重发；步骤3：各个节点在接收到其他节点发送的信息后，记录来自该节点的权重；步骤4：节点等待一个周期后，即等待：其中，R为通信距离，c为水声传播速度；之后再次发射全向波，此时，全向波信息包含之前接收到的每个节点信息后的延迟时间τ；步骤5：所有节点接收到第二次的信息后利用TDOA的方法计算出自己与其他节点的信息：l(i,j)＝c×(ΔT(i,j)‑τ)其中，l(i,j)为节点i与节点j之间的距离，ΔT(i,j)为节点i到节点j的传播时延；步骤6：通过距离信息与接收到的权重值信息计算相邻节点与自身的权重值y₃：其中，i为簇头节点；j为i若作为簇头，其簇内节点的编号；q为该簇内的节点总和；β为权重系数，x(j)为第j个节点的业务量；利用下式计算总权重W选取邻居节点中总权重值最大的节点，作为簇头节点，其余节点若在其簇头通信范围内且权重值小于簇头节点则加入簇头节点；同时每竞选出一个簇头，其余节点在L≥R+εR＝(1+ε)R约束下进行下一个簇头的选举直至分簇完成，其中L为簇头与簇头间的最小距离,ε为簇头距离权重，R为通信距离。