[發明專利]一種無線傳感器網絡多路徑可靠傳輸容錯方法

在審

• 申請號: 201810461137.5
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108769939A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 李洪兵;楊震;陳強;陳立萬;牛曉偉;張春炯;曾東;冉涌;王立
• 申請（專利權）人: 重慶三峽學院
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W28/04;H04W28/08;H04W40/04
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種無線傳感器網絡多路徑可靠傳輸容錯方法，包括基于蟻群算法的無線傳感器網絡初始路徑計算與建立方法、基于免疫機理的無線傳感器網絡多路徑可靠傳輸容錯方法和負載均衡機制三個部分。前者基于蟻群算法的無線傳感器網絡初始路徑計算與建立方法考慮了跳數/距離和人工螞蟻產生的信息素等因素。它可以有效評估從源節點到目的節點建立的多條鏈接和傳輸路徑的質量。這些構成基于免疫機理的多路徑傳輸算法的初始抗體變異種群。后者基于免疫機理的無線傳感器網絡多路徑可靠傳輸容錯方法將進行抗異群體的初始與變異。除了考慮到跳數/距離因子，同時考慮到了能量消耗與傳輸延遲。由于最佳的初始解和定向抗體變異，其可以快速收斂到最優值。結合負載均衡機制，無線傳感器網絡數據接收速率、能量消耗效率和傳輸時延指標等具有所提高，提高網絡的傳輸穩定性和容錯性。

2.根據權利要求1所述的一種無線傳感器網絡多路徑可靠傳輸容錯方法，其特征在于：所述的最優最差螞蟻系統的計算與實現過程，是基于蟻群算法的無線傳感器網絡初始路徑計算與建立方法的主要部分，主要考慮到是跳數/距離和人工螞蟻產生信息素來進行路徑的評價和選擇。它可以快速評價從源節點到目的節點建立的多條傳輸路徑。這些構成基于免疫的多路徑傳輸算法的初始抗體變異種群?；谧顑炞畈钗浵佅到y的無線傳感器網絡初始路徑計算與建立方法，主要包括基于最優最差螞蟻系統的路徑或鏈路信息素計算和路徑質量評價和初始多路徑建立工作機制，具體包括以下步驟：

步驟1初始化參數并為每個螞蟻選擇路徑(1)和(2)。

τ_ij(t+n)＝ρ₁τ_ij(t)+Δτ_ij(t,t+n) (2)

式(2)是在螞蟻建立完整路徑時更新信息素量，而不是在每個步驟中更新。

步驟2當螞蟻產生一條路徑時，通過式(5)局部更新信息素值。

τ_rs←(1-α)τ_rs+ρΔτ_rs (5)

Δτ_rs＝(nL_nn)^-1 (6)

步驟3重復步驟1到2，直到在聚類節點上的每個螞蟻生成一條路徑，根據它們的路徑長度來評價最好和最差的螞蟻。

步驟4用式(7)全局更新最優螞蟻生成路徑的信息素。

τ_rs←(1-α)τ_rs+αΔτ_rs (7)

步驟5用式(9)全局更新最差螞蟻生成路徑的信息素。

τ_rs＝(1-ρ)τ_rs-εL_worst/L_best (9)

步驟6重復步驟2至5直到所有螞蟻都建立路徑，記錄每個路徑上的信息素值，計算歸一化值作為鏈路質量的評價。