一种智能电网无线数据通信路径搜索方法技术

本发明专利技术公开了一种智能电网无线数据通信路径搜索方法，将智能电网中各输电塔抽象为节点，各节点在数据通信路径搜索的过程中可以作为源节点或接收节点，在节点的选取过程中引入了RSSI值并根据RSSI值对相邻节点进行排序，有利于减少无线数据通信的跳数，提高智能电网无线通信的鲁棒性。同时，该方法可操作性强，易于实现。实现。实现。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电网无线数据通信路径搜索方法


[0001]本专利技术涉及数据通信路径搜索方法，尤其涉及一种智能电网无线数据通信路径搜索方法。

技术介绍

[0002]近年来，无线通信技术已逐渐应用于智能电网的数据通信。由于智能电网中输电塔之间距离较远，若数据通信路径不做适当优化，长距离的数据传输常常引起丢包，进而影响到智能电网的安全稳定运行。现有的数据通信路径搜索方法在两点间数据传输存在多种可能的传输路径时，只选出一条可连接的路径，没有考虑这条路径的通信距离等问题，导致不能保证选择最优路径进行传输，这种方法会影响到通信的时延和花销，特别是对于长链式的拓扑结构，这种方法会显著增加跳数，在通信时延方面的劣势会更加明显。
[0003]因此，本专利技术提出一种智能电网无线数据通信路径搜索方法，通过减少跳数，使得智能电网的无线通信的鲁棒性提升，助益智能电网的安全稳定运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是对现有技术方案的完善与改进，提供一种智能电网无线数据通信路径搜索方法，以实现提高智能电网无线通信的鲁棒性目的。
[0005]本专利技术采取以下技术方案：
[0006]一种智能电网无线数据通信路径搜索方法，将智能电网中各输电塔抽象为节点。各节点在数据通信路径搜索的过程中可能作为源节点，也可能作为接收节点。
[0007]源节点所执行的步骤如下：
[0008]101)广播路由请求RREQ与(路由请求回应消息)RREP等待：源节点向相邻节点广播一个RREQ，所有接收到RREQ的相邻节点将回复一个RREP，包含节点序号(ID)和接收信号强度指示值(RSSI)。
[0009]102)接收信号强度指示值RSSI排序：将接收到的相邻节点的RSSI按从小到大排序并全部标记为“未尝试”。
[0010]103)数据传输：将当前的数据包传送至“未尝试”的相邻节点中的RSSI值最小的节点。
[0011]104)等待确认信号(ACK)：在给定的时间周期内，如果收到103)步骤中接收数据包的节点发出的ACK，则返回步骤101)；否则，将该节点标记为“已尝试”，并进入步骤105)。
[0012]105)未尝试相邻节点判别：若仍有“未尝试”的相邻节点，则返回步骤103)，否则进入步骤106)。
[0013]106)丢包：源节点丢弃当前的数据包，并转至步骤101)。
[0014]接收节点所执行的步骤如下：
[0015]201)RREQ等待：接收节点等待来源于源节点的RREQ。
[0016]202)节点ID检验：如果RREQ中的节点ID小于接收节点ID，则进入步骤203)，否则丢
弃该RREQ，并返回步骤201)。
[0017]203)RREP发送：向源节点回复一个RREP，包含节点ID和RSSI。其中RSSI的计算方法如下式：
[0018]RSSI＝a lnD+b
[0019]式中，D表示源节点和接收节点所对应的输电塔间的距离。a和b是用户定义的常数，均为负数。
[0020]204)数据传输等待：在给定的时间周期内，如果收到来源于源节点的数据包，则进入步骤205)，否则丢弃该RREQ，并返回步骤201)。
[0021]205)重复数据包检验：如果当前数据包的序列号和之前收到的数据包的序列号重复，则丢弃该数据包，并返回步骤201)；否则进入步骤206)。
[0022]206)ACK回复与节点角色转换：接收节点向源节点回复ACK信号，若接收节点为目标节点则结束搜索，否则将接收节点角色转换为源节点。
[0023]依此类推，从初始节点出发，按照上述步骤可不断搜索最优的接收节点传送数据包，最终传至目标节点，搜索过程结束。
[0024]本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术方法在节点的选取过程中创造性地引入了RSSI值并根据RSSI值对相邻节点进行排序，有利于减少无线数据通信的跳数，提高智能电网无线通信的鲁棒性。同时，该方法可操作性强，易于实现。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的流程图；
[0027]图2是数据包在智能电网中的传输示意图。
具体实施方式
[0028]以下结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。
[0029]将图2中所示的7座输电塔抽象为1、2、3、4、5、6、7号节点。现有一个数据包需要从初始节点1号节点传送至7号节点目标节点。RSSI的计算式中，a＝
‑
1，b＝
‑
2。
[0030]以下给出的具体实施方式中，ACK和数据传输均能够在给定的时间周期内完成。对于其他情形，可以对照实施。
[0031]则1号节点首先作为源节点，其他节点为接收节点。源节点所执行的步骤如下：
[0032]101)广播RREQ与RREP等待：1号源节点向相邻节点2号、3号、4号节点广播一个RREQ，所有接收到路由请求的相邻节点将回复一个RREP，包含节点序号(ID)和接收信号强度指示值(RSSI)。
[0033]102)接收信号强度指示值RSSI排序(相邻节点列表更新)：源节点更新相邻节点的列表，源节点将接收到的相邻节点的RSSI按从小到大排序，即分别为4号、3号、2号，并全部标记为“未尝试”。
[0034]103)数据传输：将当前的数据包传送至“未尝试”的相邻节点中的RSSI值最小的节点，即4号。
[0035]104)等待确认信号(ACK)：在给定的时间周期内接收4号节点发出的ACK。
[0036]与此同时，4号节点作为接收节点执行的步骤如下：
[0037]201)RREQ等待：接收来自于1号节点的RREQ。
[0038]202)节点ID检验：RREQ中的节点ID为1，小于接收节点ID，进入步骤203)。
[0039]203)RREP发送：向1号节点回复一个RREP，包含节点ID和RSSI。其中RSSI的计算方法如下式：
[0040]RSSI＝a logD+b＝
‑
log700
‑
2≈
‑
8.55
[0041]204)数据传输等待：在给定的时间周期内，收到来源于1号节点的数据包，进入步骤205)。
[0042]205)重复数据包检验：当前数据包的序列号未和之前收到的数据包的序列号重复，进入步骤206)。
[0043]206)ACK回复与节点角色转换：向1号节点回复ACK信号，并将4号的接收节点角色转换为源节点。
[0044]与此同时，2号节点作为接收节点执行的步骤如下：
[0045]301)RREQ等待：接收来自于1号节点的RREQ。
[0046]302)节点ID检验：RREQ中的节点ID为1，小于接收节点ID，进入步骤303)。
[0047]303)RREP发送：向1号节点回复一个RREP，包含节点ID和RSSI。其中RSSI本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能电网无线数据通信路径搜索方法，其特征在于，将智能电网中各输电塔抽象为节点，各节点在数据通信路径搜索的过程中作为源节点或接收节点；源节点所执行的步骤如下：101)广播RREQ与RREP等待：源节点向相邻节点广播一个RREQ，所有接收到RREQ的相邻节点将回复一个RREP，包含节点序号ID和接收信号强度指示值RSSI；102)接收信号强度指示值RSSI排序：源节点将接收到的相邻节点的RSSI按从小到大排序并全部标记为“未尝试”；103)数据传输：将当前的数据包传送至“未尝试”的相邻节点中的RSSI值最小的节点；104)等待确认信号ACK：在给定的时间周期内，如果收到103)步骤中接收数据包的节点发出的ACK，则返回步骤101)；否则，将该节点标记为“已尝试”，并进入步骤105)；105)未尝试相邻节点判别：若仍有“未尝试”的相邻节点，则返回步骤103)，否则进入步骤106)；106)丢包：源节点丢弃当前的数据包，并转至步骤101)；接收节点所执行的步骤如下：201)RREQ...

【专利技术属性】
技术研发人员：董树锋，唐坤杰，毛航银，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：