一种双模通信的负载均衡组网路由方法技术

技术编号:39517696 阅读:10 留言:0更新日期:2023-11-25 18:55
本发明专利技术提供一种双模通信的负载均衡组网路由方法,包括步骤

【技术实现步骤摘要】
一种双模通信的负载均衡组网路由方法


[0001]本专利技术涉及一种双模通信的负载均衡组网路由方法


技术介绍

[0002]随着通信软硬件技术的快速发展,智能电网可以借助先进的通信技术实现对电力系统的实时监测

控制和管理

智能电网可以采集大量的数据,进行分析和预测,帮助电力系统做出更加智能和有效的决策

高速电力线载波通信
(HPLC)
和微功率无线通信
(HRF)
是电网中常见的两种通信模式

因为
HPLC
能直接利用现有电网线路通信,所以
HPLC
成为当前电网系统中主要的通信模式

但是
HPLC
依托现有电网线路,在面对拥塞时很难灵活改变路由并适应流量的变化,导致系统性能经常有很严重的恶化


HRF
相较于
HPLC
可以自组织形成网络,无需中心化的控制,通过无线传输和接收,设备可以相互通信

协作和协调,实现数据传输

共享和处理

因此当系统面对拥塞时使用
HRF
可以实现整个网络负载的重新均衡,对于提升智能电网采集

分析

预测数据的准确性和通信速率具有重大的意义

[0003]现有
HRF
负载均衡方法主要有
Dijkstra
算法
、SEAR
算法
、DCBSPR
算法
、LEACH
算法:
Dijkstra
算法直接搜寻出最短跳数的路径;
SEAR
算法能在一定程度上恢复受拥塞影响的
PCO
节点的发送速率;
DCBSPR
算法将
AODV
算法和
LEACH
算法结合运用在
PCO
节点的选择中;
LEACH
算法周期性的轮转
PCO
节点,最大限度地延长网络的寿命

现有的负载均衡算法大多注意到
PCO
节点的选取要避免选择性能恶化的节点

但据我们所知并未给出选择性能更优的
PCO
节点的方法,而且并未关注双模通信中存在的拥塞问题


技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种双模通信的负载均衡组网路由方法,能够选举性能更优的
PCO
节点,通过动态调整网络拓扑适应由于部分
PCO
节点拥塞导致的流量变化

[0005]本专利技术通过以下技术方案实现:
[0006]一种双模通信的负载均衡组网路由方法,包括如下步骤:
[0007]步骤
S1、
将随机分散在一定范围空间内的电表节点接入对应的
PCO
节点,每个
PCO
节点均生成一个簇以供
STA
节点接入,得到
PCO
节点坐标集
clustercenter
,接入的电表节点为
STA
节点;
[0008]步骤
S2、
根据
PCO
节点坐标集
clustercenter
中各
PCO
节点坐标与各
STA
节点坐标,检测由于所处位置偏僻的
STA
节点无法接入所生成的
PCO
节点,该
PCO
节点即为
STA
节点本身,则将该
PCO
节点从
PCO
节点坐标集
clustercenter
中删除,并将该
STA
节点接入距离最近的
PCO
节点;
[0009]步骤
S3、
将各个
STA
节点接入除已经接入的
PCO
节点外距离最近的其他
PCO
节点,生成备用的路径;
[0010]步骤
S4、
使用环形拓扑结构进行组网,具体包括:
[0011]步骤
S41、
选取一个
PCO
节点作为算法开始的起点,将其放入集合
clustern_chosen
中,该
PCO
节点的编号赋值给
v_now

[0012]步骤
S42、
依次计算其他
PCO
节点与步骤
S41
所选定
PCO
节点
v_now
之间的距离,选定距离最小的
PCO
节点的编号赋值给
v_chosen
,将
v_now

v_chosen
相连接,并将
v_chosen
加入集合
clustern_chosen
并排在
v_now
之后,将
v_chosen
赋值给
v_now

[0013]步骤
S43、
计算
v_now
与不在
clustern_chosen
集合内的
PCO
节点之间的距离,重复步骤
S42
直到能遍历所有的
PCO
节点,最后在
clustern_chosen
的尾部加入步骤
S41
中所确定的初始
PCO
节点,使得最后
PCO
节点之间的连接能形成一个由初始
PCO
节点开始依次连接其他
PCO
节点最后终止于该初始
PCO
节点的圆形拓扑结构;
[0014]步骤
S44、
计算该圆形拓扑结构中成环方式路径的总距离
length_circle
,如果
length_circle

length_circle_min
,则将
length_circle
赋值给
length_circle_min、clustern_chosen
赋值给
clustern_min_chosen

length_circle_min
最初始的值为无穷大,
clustern_min_chosen
为成环方案;
[0015]步骤
S45、
重复步骤
S41

步骤
S44
,依次选取其他
P本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双模通信的负载均衡组网路由方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤
S1、
将随机分散在一定范围空间内的电表节点接入对应的
PCO
节点,每个
PCO
节点均生成一个簇以供
STA
节点接入,得到
PCO
节点坐标集
clustercenter
,接入的电表节点为
STA
节点;步骤
S2、
根据
PCO
节点坐标集
clustercenter
中各
PCO
节点坐标与各
STA
节点坐标,检测由于所处位置偏僻的
STA
节点无法接入所生成的
PCO
节点,该
PCO
节点即为
STA
节点本身,则将该
PCO
节点从
PCO
节点坐标集
clustercenter
中删除,并将该
STA
节点接入距离最近的
PCO
节点;步骤
S3、
将各个
STA
节点接入除已经接入的
PCO
节点外距离最近的其他
PCO
节点,生成备用的路径;步骤
S4、
使用环形拓扑结构进行组网,具体包括:步骤
S41、
选取一个
PCO
节点作为算法开始的起点,将其放入集合
clustern_chosen
中,该
PCO
节点的编号赋值给
v_now
;步骤
S42、
依次计算其他
PCO
节点与步骤
S41
所选定
PCO
节点
v_now
之间的距离,选定距离最小的
PCO
节点的编号赋值给
v_chosen
,将
v_now

v_chosen
相连接,并将
v_chosen
加入集合
clustern_chosen
并排在
v_now
之后,将
v_chosen
赋值给
v_now
;步骤
S43、
计算
v_now
与不在
clustern_chosen
集合内的
PCO
节点之间的距离,重复步骤
S42
直到能遍历所有的
PCO
节点,最后在
clustern_chosen
的尾部加入步骤
S41
中所确定的初始
PCO
节点,使得最后
PCO
节点之间的连接能形成一个由初始
PCO
节点开始依次连接其他
PCO
节点最后终止于该初始
PCO
节点的圆形拓扑结构;步骤
S44、
计算该圆形拓扑结构中成环方式路径的总距离
length_circle
,如果
length_circle

length_circle_min
,则将
length_circle
赋值给
length_circle_min、clustern_chosen
赋值给
clustern_min_chosen

length_circle_min
最初始的值为无穷大,
clustern_min_chosen
为成环方案;步骤
S45、
重复步骤
S41

步骤
S44
,依次选取其他
PCO
节点作为算法开始的起点,最终得到
length_circle_min
最短的成环方案
clustern_min_chosen
;步骤
S5、
最短的成环方案
clustern_min_chosen
中的各
PCO
节点与组网建立连接,若
PCO
节点检测到自身缓存区被占用率过高或可用发送带宽占过小,则向中心节点
CCO
汇报,中心节点
CCO
收到信息后,向所有
PCO
节点和
STA
节点下发重新组网的命令,所有
PCO
节点和
STA
节点在收到重新组网命令后向中心节点
CCO
回复重新组网确认帧,中心节点
CCO
在收到所有
PCO
节点和
STA
节点的重新组网确认帧后开始使用
HRF
通信方式进行重新组网;步骤
S6、
在竞争时间
T
内,确认每个簇的竞选集合
idx_candidate
,该竞选集合
idx_candidate
即为步骤
S1
所确定的每个簇内的
PCO
节点和
STA
节点,在考虑缓存区占用率

可用发送带宽后确认每个簇的新
PCO
节点;步骤
S7、
重复步骤
S2
至步骤
S4
,直到检测到
PCO
节点再次出现缓存区占用率过高

可用发送带宽太小的问题,重新执行步骤
S5
和步骤
S6
,以建立新的组网结构;步骤
S8、

STA
节点需要向中心节点
CCO
发送采集的用电信息时,中心节点
CCO
通过
Dijkstra
算法确定最短跳数的路径供
STA
节点向中心节点
CCO
传输信息
。2.
根据权利要求1所述的一种双模通信的负载均衡组网路由方法,其特征在于:所述步

S1
包括:步骤
S11、
设置合理的半径阈值
radius
;步骤
S...

【专利技术属性】
技术研发人员:费泽松闫云懿王维昊黄靖轩
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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