一种基于传输代价的流量感知路由优化方法技术

本发明专利技术提供一种基于传输代价的流量感知路由优化方法，包括以下步骤：确定无线传感器节点的前向邻居节点；计算前向邻居节点的能量代价和负载指数；确定前向邻居节点的传输代价，并确定下一跳路由节点。本发明专利技术综合考虑无线传感器节点能量的有效性和流量的均衡性，基于能量代价和负载指数构建无线传感器节点的传输代价函数，实现能量有效性和流量均衡性的优化匹配。无线传感器节点根据前向邻居节点的传输代价，从中选择传输代价最小的前向邻居节点作为下一跳。该方法显著降低了无线传感器网络总能耗，同时具有良好的实时性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种优化方法，具体涉及一种基于传输代价的流量感知路由优化方法。
技术介绍
在用电信息采集系统中，采集终端节点具有位置分散、应用场景复杂等特点，在这种情况下，以低功耗、低成本为特点的无线传感器网络(wirelesssensornetworks，WSN)逐渐获得了广泛应用。多个采集终端节点随机组成无线传感器网络，进而将采集到的数据以多跳的方式发送到集中器，由集中器实现远程传送和数据存储。路由方法决定了数据如何中继和路由，直接影响无线传感器网络的能耗和性能。传统的路由算法一般针对无线传感器节点能量有限的情况，且没有考虑无线传感器节点分布和无线传感器网络流量的不均匀性对路由方法性能的影响。然而在用电信息采集系统中，无线传感器节点可由用电线路持续供电，不会出现以往的无线传感器节点能量耗尽而死亡的情况。与此同时，采集信息数据流一般具有周期性、流量大等特点，常常导致无线传感器网络负载超过了无线传感器网络的传输能力，进而导致无线传感器网络拥塞。
技术实现思路
本专利技术针对用电信息采集系统中无线传感器节点能量不受限制和无线传感器网络流量大易产生拥塞的特点，提供一种基于传输代价的流量感知路由优化方法，综合考虑无线传感器节点能量的有效性和流量的均衡性，基于能量代价和负载指数构建无线传感器节点的传输代价函数，实现能量有效性和流量均衡性的优化匹配。无线传感器节点根据前向邻居节点的传输代价，从中选择传输代价最小的前向邻居节点作为下一跳。该方法显著降低了无线传感器网络总能耗，同时具有良好的实时性和可靠性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种基于传输代价的流量感知路由优化方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：确定无线传感器节点的前向邻居节点；步骤2：计算前向邻居节点的能量代价和负载指数；步骤3：确定前向邻居节点的传输代价，并确定下一跳路由节点。所述步骤1中，所述前向邻居节点为无线传感器节点的下一跳候选节点的集合；具体包括以下步骤：步骤1-1：建立无线传感器网络；具体包括：1)N个无线传感器节点随机均匀部署在边长为L的正方形监测区域内，每个无线传感器节点都具有唯一标识，且具有功率控制能力并调节至最大通信距离R；2)sink节点部署在固定位置，无线传感器节点周期性的感知环境信息，并通过多跳的路由方式将数据发送至sink节点；步骤1-2：确定无线传感器节点的所有前向邻居节点；具体包括：无线传感器网络用无向图G(V,E)表示，V表示无线传感器节点的集合，E表示可直接通信的无线传感器节点间的无线连接，表示为：E＝{(i,j)|i∈V,j∈V∪{sink本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于传输代价的流量感知路由优化方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：确定无线传感器节点的前向邻居节点；步骤2：计算前向邻居节点的能量代价和负载指数；步骤3：确定前向邻居节点的传输代价，并确定下一跳路由节点。

【技术特征摘要】
1.一种基于传输代价的流量感知路由优化方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：确定无线传感器节点的前向邻居节点；
步骤2：计算前向邻居节点的能量代价和负载指数；
步骤3：确定前向邻居节点的传输代价，并确定下一跳路由节点。
2.根据权利要求1所述的基于传输代价的流量感知路由优化方法，其特征在于：所述步
骤1中，所述前向邻居节点为无线传感器节点的下一跳候选节点的集合；具体包括以下步骤：
步骤1-1：建立无线传感器网络；具体包括：
1)N个无线传感器节点随机...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓兵，翟峰，刘鹰，赵兵，吕英杰，许斌，岑炜，曹永峰，李保丰，付义伦，孙志强，冯占成，张庚，任博，杨全萍，徐文静，周棋，卢燕，袁泉，韩文博，孔令达，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11