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龍圖騰網(wǎng)獲悉深圳供電局有限公司申請的專利一種基于k均值聚類算法的自適應(yīng)調(diào)制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115052324B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210531491.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H04W40/32；該發(fā)明授權(quán)一種基于k均值聚類算法的自適應(yīng)調(diào)制方法是由高強;陳嘉;呂為;陳建民;曾凌烽;丘國良;田志峰;楊旸;翁俊鴻;黃豌姝;高易年;王龍設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-05-17向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于k均值聚類算法的自適應(yīng)調(diào)制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開一種基于k均值聚類算法的自適應(yīng)調(diào)制方法，包括：步驟S1，根據(jù)所有節(jié)點的地理位置以及簇的數(shù)量K，通過k均值聚類算法對于所有的節(jié)點進行分簇，并得到所有簇的中心坐標；步驟S2，在簇內(nèi)選擇單一節(jié)點作為簇頭，并確定該簇頭節(jié)點至基站上行無線傳輸采用的調(diào)制方式；步驟S3，判斷所有簇頭采用的調(diào)制方式是否滿足簇內(nèi)成員節(jié)點數(shù)據(jù)匯聚后的傳輸速率要求，如果滿足則執(zhí)行步驟S5，否則執(zhí)行步驟S4；步驟S4，增加簇的數(shù)量K＝K+1，轉(zhuǎn)至步驟S1；步驟S5，根據(jù)已確定的分簇以及調(diào)制方式，簇成員節(jié)點和簇頭節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明可以改善無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，克服簇頭節(jié)點傳輸速率無法滿足簇內(nèi)成員節(jié)點并發(fā)匯聚轉(zhuǎn)發(fā)的弊端，有效提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

本發(fā)明授權(quán)一種基于k均值聚類算法的自適應(yīng)調(diào)制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于k均值聚類算法的自適應(yīng)調(diào)制方法，其特征在于，包括： 步驟S1，根據(jù)所有節(jié)點的地理位置以及簇的數(shù)量K，通過k均值聚類算法對于所有的節(jié)點進行分簇，并得到所有簇的中心坐標； 步驟S2，在簇內(nèi)選擇單一節(jié)點作為簇頭，并確定該簇頭節(jié)點至基站上行無線傳輸采用的調(diào)制方式； 步驟S3，判斷所有簇頭采用的調(diào)制方式是否滿足簇內(nèi)成員節(jié)點數(shù)據(jù)匯聚后的傳輸速率要求，如果滿足則執(zhí)行步驟S5，否則執(zhí)行步驟S4； 步驟S4，增加簇的數(shù)量K＝K+1，轉(zhuǎn)至步驟S1； 步驟S5，根據(jù)已確定的分簇以及調(diào)制方式，簇成員節(jié)點和簇頭節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸； 所述步驟S1中，k均值聚類算法的輸入為所有節(jié)點的地理位置坐標{x1,x2,…,xN}和簇的總數(shù)K，輸出為簇Θ1,Θ2,…ΘK的組成以及對應(yīng)的簇中心坐標u1,u2,…,uK，N為節(jié)點數(shù)量； 所述步驟S1具體包括： 步驟S11，在無線基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)，隨機選擇K個坐標作為簇中心二維坐標u1,u2,…,uK的初始值； 步驟S12，遍歷N個節(jié)點，對于節(jié)點i＝1,2,…,N，找到距離該節(jié)點最近的簇中心坐標uk，把該節(jié)點歸屬于簇Θk，節(jié)點i滿足||xi-uk||2≤||xi-un||2, 步驟S13，遍歷K個簇，對于簇k＝1,2,…,K，簇中心坐標uk更新為該簇內(nèi)所有節(jié)點坐標的平均值； 更新完所有簇中心坐標后，轉(zhuǎn)至步驟S14； 步驟S14，判斷算法是否已經(jīng)收斂，如果已經(jīng)收斂，則退出算法，轉(zhuǎn)至步驟S15；如果算法未收斂，則繼續(xù)迭代，轉(zhuǎn)至步驟S12； 步驟S15，輸出簇集合簇Θ1,Θ2,…ΘK以及對應(yīng)的簇中心坐標u1,u2,…,uK； 在得到分簇集合Θ1,Θ2,…ΘK和對應(yīng)的簇中心坐標u1,u2,…,uK后，所述步驟S2從每個簇的成員節(jié)點中選取一個作為簇頭節(jié)點；成員節(jié)點選取為簇頭節(jié)點滿足以下兩個條件： 第一條件：該成員節(jié)點距離簇中心坐標的距離小于門限r(nóng)max，即||xi-uk||rk,xi∈Θk； 第二條件：基于該成員節(jié)點至基站的信道狀態(tài)，選取的自適應(yīng)調(diào)制方式，傳輸速率滿足簇內(nèi)成員節(jié)點并發(fā)匯聚數(shù)據(jù)傳輸； 令簇成員節(jié)點至簇頭鏈路采用固定的調(diào)制方式，傳輸速率為γFM；簇頭至基站采用自適應(yīng)調(diào)制方式，根據(jù)信道狀態(tài)更新后的調(diào)制方式，傳輸速率為γAM；則第二條件需要滿足： γAM≥αk·|Θk|·γFM 其中，|Θk|表示簇內(nèi)節(jié)點的總數(shù)，αk≤1是簇內(nèi)成員節(jié)點的并發(fā)傳輸率。

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