JP2014204436A5 - - Google Patents

Claims (19)

1. ネットワーク内のノードをクラスタリングする方法であって、
   前記各ノードにおいて、クラスターヘッド能力（ＣＨＣ）を求めるステップと、
   全ての前記ノードが前記ＣＨＣを受信するまで、前記ＣＨＣを直接的又は間接的にブロードキャストするステップと、
   前記各ノードにおいて、前記ＣＨＣに基づいて１つ又は複数の候補クラスターヘッドを指名するステップと、
   前記各ノードにおいて、最大ＣＨＣに基づいて、前記候補クラスターヘッドから少なくとも１つのクラスターヘッドを選択するステップと、
   を含む、ネットワーク内のノードをクラスタリングする方法。
2. 前記ノードは異種のものである、請求項１に記載の方法。
3. 前記各ノードにおいて、前記ノードｉの近傍ノードｊを含む集合（ＮＢ）を保持するステップ、
   を更に含み、前記集合ＮＢ（ｉ）内の各エントリーは、フォーマット（ＩＤ，Ｄ，ＣＨＣ）を有し、ここで、ＩＤは、前記近傍ノードｊの識別子を表し、Ｄは、前記ノードｉと前記近傍ノードｊとの間の距離を表し、ＣＨＣは、前記ノードｊのクラスターヘッド能力を表す、請求項１に記載の方法。
4. 前記距離Ｄは、
   

   

   であり、式中、Ｐ_０は、送信ノードｊから１メートルにおける受信機電力であり、Ｐ_ｒは、前記ノードｉにおいて測定された電力であり、αは、前記ノードｉと前記ノードｊとの間のチャネルのパス損失指数である、請求項３に記載の方法。
5. 前記ＣＨＣは、
   

   

   であり、式中、Ｃ（ｉ）は、前記ノードｉの能力分類であり、Ｃ_ｍａｘは、最大分類インデックスであり、Ｅ（ｉ）は、前記ノードｉの残りエネルギーの割合であり、ＥＲ（ｉ）は、前記ノードｉが前記クラスターヘッドであるときの該ノードの予想信頼度である、請求項１に記載の方法。
6. クラスター形成（ＣＦ）をブロードキャストするステップであって、クラスターマネージャーによって前記クラスタリングを開始するステップ、
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記クラスターマネージャーは、ゲートウェイノードである、請求項６に記載の方法。
8. 前記クラスターマネージャーは最も高い能力分類を有する、請求項７に記載の方法。
9. 任意の２つのクラスターヘッド間の距離が、送信範囲の２分の１よりも大きい、請求項１に記載の方法。
10. 前記１つ又は複数のクラスターヘッドは、１つの主クラスターヘッドと、１つ又は複数の副クラスターヘッドとを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記選択するステップは、前記ネットワーク内の前記全てのノードにわたって分散される、請求項１に記載の方法。
12. 前記ノードと前記クラスターヘッドとの間の距離が、送信範囲の２分の１よりも小さい、請求項１に記載の方法。
13. 前記クラスターヘッドのいずれも、前記ノードの前記送信範囲の２分の１以内に存在せず、前記ノードは、前記候補クラスターヘッドのうちの１つに、そのノードの前記クラスターヘッドになるように要求する、請求項１２に記載の方法。
14. 同じクラスターヘッドを有する全てのノードは、互いからデータを受信することができる、請求項１に記載の方法。
15. 前記クラスターヘッドは、該クラスターヘッドを選択した前記ノードと通信するタイムスロットを予約する、請求項１に記載の方法。
16. 約３Ｒ／２よりも大きな距離にある任意の２つのノードが同時に通信することができ、Ｒは送信範囲である、請求項９に記載の方法。
17. 前記クラスターヘッドを選択する確率は、前記能力分類に基づいている、請求項５に記載の方法。
18. クラスは、高い順位から低い順位に、ゲートウェイ、スマートメーターデータコンセントレーター又は工場マシンコントローラー、工場マシン、スマートメーター、大規模センサー、及び小規模センサーに関連付けられている、請求項１に記載の方法。
19. 特定のノードが前記候補クラスターヘッドになることを拒否する、請求項１に記載の方法。