[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

说明书

本发明属于电力通信技术领域，公开了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，所述方法包括步骤：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。本发明旨在提供一种适用于电力通信设备通信的传感器网络传输方法，降低传感器网络的能耗，实现各个节点的负载均衡，通过优化各个簇节点的传输距离来最终大幅度提升网络的生命周期。

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，具体涉及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。

背景技术

现代电力通信，需要借助新型网络技术。无线传感器网络是一种新型无线自组织网络，将一定区域内的传感器节点通过自组织方式组织起来，实现信息采集、信号处理和数据通信，可应用于现代电力通信行业，为现代电力通信提供实时性、便捷性和可靠性等业务质量。

在无线传感器网络中，传感器节点通常用电池供电，电池能量十分有限，而且通常不容易更换电池，也难以补给能量。因此，如何节约节点的能量开销，如何延长网络的生命周期是该网络的关键问题。此外，网络中，数据从多个节点通过多条路径传输到一个基站，使得离基站较近的区域具有更大的数据转换任务，这样造成能量消耗不均衡。因此，负载均衡也是该网络需要面对的重要问题。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供了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，所述方法根据节点位置和节点剩余能量设计不同的传输距离，从而均衡全网负载，延长网络生命周期。

本发明可以通过如下技术方案实现：

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，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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：