一种基于可再生能源的输电线路MEC服务部署方法

技术特征：
1.一种基于可再生能源的输电线路mec服务部署方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，建立输电线路监测网络，并随机生成一个具有n个节点的无线多跳网状拓扑作为基本网络拓扑；步骤二，遍历网络拓扑中的所有节点v＝{v1,v2,...,v
n
}，获取各节点的位置，利用k-means算法按位置将节点划分为m个簇，并返回每个簇的簇头位置p
k
，则初始簇头集th＝{th
k
,...}；步骤三，遍历m个簇，分别计算每个簇内各个节点距其簇头的距离，取最小距离对应的节点v
x
作为初始簇头th
x
，修改簇头集为th'＝{th
x
,...}；步骤四，判断每个簇中各节点v
j
距离其初始簇头th
x
的跳数s
jx
是否大于该拓扑网络允许的最大跳数s
max
，若是，则将节点v
j
划分至待定节点集合wn＝{v
j,...
}中；否则，将节点v
j
划分至初始簇成员集合tc
x
＝{v
j
,...}中；步骤五，遍历簇头集th'＝{th
x
,...}，计算每个初始簇头th
x
对应的初始簇成员集合tc
x
＝{v
j
,...}中的各个节点权重w
i
，选择权重最高的节点作为各初始簇成员集合的簇头h
x
，新簇头集h＝{h
x
,...}；步骤六，遍历各初始簇成员集合中的剩余节点v
j
，判断节点v
j
距离簇头h
x
的跳数s
jx
'是否大于s
max
，若是，则划分该节点至待定节点集合wn；若否，则划分该节点至簇成员集合c
x
＝{v
j
,...}中，执行步骤七；步骤七，遍历簇成员集合c
x
中所有节点，判断簇成员集合c
x
中各节点是否同时满足约束条件，如果是，则保留该节点，执行步骤八；否则，将该节点划分至待定节点集合wn；约束条件包括两个：1)为mec节点接收卸载任务数据所消耗的能量小于该节点的总能量：其中，e
elec
是mec节点接收单位比特数据需要消耗的能量，表示簇成员集合中所有节点的总计算任务量；k
i
表示节点v
i
的能量采集机会因子，e
i
表示节点v
i
的初始能量值，e
s
(t)表示t时间的能量采集量，2)为簇成员集合中所有节点的总计算任务量不超过mec节点的最大计算处理能力：其中，t
max
表示mec节点的最大计算处理能力；步骤八，判断簇成员集合c
x
中所有节点是否均被遍历，且簇成员集合c
x
是否不再变化，若是，则执行步骤九；否则，返回步骤六重新划分簇成员集合c
x
；步骤九，判断初始簇头集th'是否均已被遍历，且簇成员集合c
x
是否不再变化，若是，则执行步骤十；否则，返回步骤五重新遍历初始簇头集th；步骤十，遍历待定节点集合wn＝{v
j,...
}，计算其中各节点v
j
至新簇头集h＝{h
x
,...}中各簇头的跳数s”jx
，将跳数最少时对应的节点v
j
划分至簇成员集合c
x
＝{v
j
,...}，直到所有待定节点都被遍历；至此，所有节点均被划分；步骤十一，根据所有节点的划分结果，确定各簇头的位置即为mec服务部署的位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于可再生能源的输电线路mec服务部署方法，其特征在于，所述的输电线路监测网络采用混合网状无线多跳自组网，其中，骨干网包括汇聚节点和网关节点，接入网包括各类接入设备；所有信息经由网关节点传输至电力专网，因此，将mec服务部署在网关节点中。3.根据权利要求1所述的一种基于可再生能源的输电线路mec服务部署方法，其特征在于，所述的节点权重w
i
通过该节点的邻居节点数量和能量参数计算，公式为：其中，α、β和γ表示权重因子，n(v
i
)表示节点v
i
邻居节点数量，表示节点v
i
的计算任务量。

技术总结
本发明公开了一种基于可再生能源的输电线路MEC服务部署方法，属于电力物联网数据传输领域。首先对输电线路监测系统网络及网络中各节点进行建模，在K-means算法的基础上，根据节点的邻居节点数量以及能量因素选择簇头，并根据计算任务大小、传输跳数和能量消耗约束对输电线路监测网络拓扑进行聚类，最后在选择出的簇头节点部署MEC服务。通过本发明的方法，将MEC服务部署在邻居节点数量较多且能量充足的节点，能够使计算任务转发跳数较少，传输时延较少；同时延长网络存活时间，增强网络稳定性。增强网络稳定性。增强网络稳定性。


技术研发人员：陆旭 崔凇 杨久勇 张鹤立 粘中元 李曦 王华 崔鸣石 慕春芳 李国强 肖海龙
受保护的技术使用者：北京邮电大学 国网内蒙古东部电力有限公司 国家电网有限公司
技术研发日：2022.07.28
技术公布日：2022/11/25