[发明专利]电力设备通信中基于负载均衡的传感器网络传输方法

权利要求书

1.一种电力设备通信中基于负载均衡的传感器网络传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、各节点根据自身位置实现负载均衡分簇；

步骤二、各节点根据自身剩余能量划分多个等级；

步骤三、各节点根据自身位置确定参考传输距离；

步骤四、各节点根据多个因素确定实际传输距离

所述步骤四的具体过程为：

确定各个节点的传输距离，对于簇内普通节点，数据直接发送给簇头，簇头节点中作为中继的簇头节点m_j需满足：

其中，L_j为簇头节点m_j的剩余能量级别，S_i为离簇头节点的距离最接近节点m_i的参考传输距离内的簇头节点的集合；

若同等情况下，则选择离基站BS最近的簇头作为中继，即

其中,d(BS,m_j)表示簇头节点m_j与基站BS的距离。

2.根据权利要求1所述的电力设备通信中基于负载均衡的传感器网络传输方法，其特征在于，所述步骤一的具体过程为：

建立一个以基站为中心的圆形区域，作为传感器网络的分布区域，各个节点发送广播信息，汇报自身ID，节点根据自身位置竞争簇头，簇头满足的条件为：

其中N_j是节点m_j的一跳通信范围内的节点数量，E(m_j)E^*指节点m_j的剩余能量大于簇头允许的最小剩余能量E^*，函数δ(m_i)表示

其中R₀为节点m_j的一跳通信范围的节点集合。

3.根据权利要求2所述的电力设备通信中基于负载均衡的传感器网络传输方法，其特征在于，当存在多个节点同时符合竞争簇头的条件时，采用如下方式选择簇头：

m_j＝argmax{E(m_i)} (3)

其中E(m_i)为节点m_i的剩余能量，即选择剩余能量最大的节点作为簇头。

4.根据权利要求1所述的电力设备通信中基于负载均衡的传感器网络传输方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：

设置节点能量等级差别为

其中E_max和E_min分别为节点的当前最大剩余能量和最小剩余能量，x为设定的全网节点能量的等级数量；

计算任一时刻任意节点m_i的剩余能量级别为：

其中E(m_i)表示节点m_i的当前剩余能量，符号表示向上取整。

5.根据权利要求1所述的电力设备通信中基于负载均衡的传感器网络传输方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为：

各节点根据自身位置确定一个参考传输距离，所述参考传输距离为：

H_i＝H₀+c×d(i,BS) (6)

其中H₀为常数，即最小参考传输距离，d(i,BS)是节点m_i与基站BS之间的距离，c是一个常数，表示直线的斜率，该参考传输距离是一个线性递增函数，离基站越近，参考传输距离越小。