[發明專利]基于配電通信網的WMSNs多路徑QoS路由方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 201910814092.X
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110392409B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 高強;周瑾瑜;保劍;王曦;黃儒雅;曾凌烽;林寧
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04L45/302;H04L45/243
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿

1.一種基于配電通信網的WMSNs多路徑QoS路由方法，其特征在于，所述方法包括：

根據源節點和目的節點，獲取路由當前的通信路徑以及所述源節點和目的節點之間的可用的網絡節點的節點群，其中所述通信路徑包括至少一個中轉網絡節點；

根據網絡能量消耗公式，計算所述通信路徑的網絡剩余能量值和所述中轉網絡節點的節點剩余能量值；

計算所述網絡剩余能量值和所述中轉網絡節點的節點剩余能量值的比值，并判斷所述比值是否大于預設的能量安全平衡比；

若不大于，則利用蝗蟲算法計算所述節點群中的網絡節點與所述中轉網絡節點之間的位置關系；所述位置關系的計算過程如下：確定所述中轉網絡節點的位置信息；根據所述位置信息，計算所述中轉網絡節點與所述節點群中的網絡節點的距離、單位向量和相互交互力；基于所述蝗蟲算法的計算公式，根據所述距離、單位向量和相互交互力，計算所述節點群中的網絡節點的位置關系；

根據所述位置關系計算所述節點群中的網絡節點的能量比例，并從所述節點群中選擇至少一個滿足預置的替換條件的網絡節點；其中，所述滿足預置的替換條件為所述位置關系位于所述中轉網絡節點的預設范圍內、能量比例滿足通信路徑的能量消耗要求和所述能量比例可提供網絡運行時能量消耗的迭代次數大于預置迭代次數中的至少一種；

將選擇的網絡節點替換所述通信路徑中的中轉網絡節點，形成新的通信路徑。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算公式為

其中，X_i為所述節點群中第i個中轉節點的位置；d_ij＝x_j-x_i|為第i個中轉網絡節點和所述節點群中的第j個網絡節點的距離；為第i個中轉網絡節點和所述節點群中的的單位向量；s為定義所述中轉節點受到的與其他網絡節點的相互交互力的影響函數；ub_d、lb_d分別為第i個中轉網絡節點第d維變量的上下邊界；為所述節點群的目標位置；參數c為線性遞減的系數。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述位置關系計算所述節點群中的網絡節點的能量比例，并從所述節點群中選擇至少一個滿足預置的替換條件的網絡節點包括：

根據所述位置關系，通過預置的節點能量平衡代價函數計算對應的網絡節點的節點剩余能量值；

根據所述網絡節點的節點剩余能量值和與所述網絡剩余能量值計算所述能量比例；

根據所述能量比例計算對應的網絡節點在運行時所消耗節點能量的最大迭代次數；

判斷所述最大迭代次數是否大于所述預置迭代次數；

若大于，則確定對應的網絡節點作為創建新的通信路徑的中轉網絡節點。

4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，在所述將選擇的網絡節點替換所述通信路徑中的中轉網絡節點，形成新的通信路徑之后，還包括：

計算所述新的通信路徑的最小能耗代價；

判斷所述最小能耗代價是否符合所述預設的能量安全平衡比；

若符合，則輸出WMSNs多路徑QoS路由的通信路徑；

若不符合，則繼續執行所述蝗蟲算法從所述節點群中選擇網絡節點。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述最小能耗代價為

其中，μ＞λ＞0，f_i為能量平衡代價，1/E_i為能耗代價。