一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法及装置，该方法包括如下步骤：步骤S1，基于碳原C传输创建碳原模型，以作为寻找应急通信节点规划最优路径的通信节点路径模型；步骤S2，基于构建的碳原模型，采用碳原C传输算法对应急情况下的通信路径进行优化。化。化。

A method and device for optimizing the path planning of communication nodes in emergency environment

【技术实现步骤摘要】
一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法及装置


[0001]本专利技术涉及路径规划
，特别是涉及一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法及装置。

技术介绍

[0002]为顺利开展救援工作，首要是确保应急环境中如洪水地震或火灾爆炸等天灾人祸恶劣环境中通信工作的通畅，保证现场中有限的可用通信资源的合理调配。通常，应急环境中搜救工作作为突出工作任务，其相关配备的通信功能务必优先保障和调配，以确保人民群众的生命财产安全。但由于灾区通信资源的局限，现如今采取的应急调配方案较为单一，未能提供与应急通信需求相当的资源信号处理能力。从已有的文献来看，大多数文献所描述的资源调配方式仍难以满足实际需求，对灾区通信终端的资源供给服务还不够完善。
[0003]申请号为200910011633.1的中国专利技术专利申请提供了一种基于搜索和均衡思想的工业无线网络通信资源分配方法，其涉及到一种基于搜索和均衡思想的工业无线网络通信资源分配方法，该方法包括：网络设备向网络管理器发起端到端的通信资源申请；路由计算模块计算通信资源申请的网络设备的路径；路由计算模块将路径计算结果提交给通信资源分配模块；通信资源分配模块计算路由计算模块所提交的路径所需要的通信资源；如果空闲的通信资源满足通信资源数量要求，则依策略搜索满足要求的通信资源；通信资源分配模块根据路由计算模块提交的路径信息对资源进行预分配。
[0004]上述专利技术专利申请技术的缺点是通信资源分配流程繁杂，过程时延较高，且不能确保灾区应急通信信号网络传输的稳定性和抗干扰性，其导致原因主要是因为：应急环境中对移动通信需求存在较大的需求量，但却有因为灾情等造成通信资源受限，对原有通信资源分配方式对冲应急情况下庞大的数据供给缺乏稳定性和实时性，从而存在有限资源配给不均的现象。

技术实现思路

[0005]为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法及装置，以寻找应急环境下通信节点间最优传输路径，为不同需求通信任务的节点传输科学规划提供较可靠的参考依据。
[0006]为达上述目的，本专利技术提出一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法，包括如下步骤：
[0007]步骤S1，基于碳原C传输创建碳原模型，以作为寻找应急通信节点规划最优路径的通信节点路径模型；
[0008]步骤S2，基于构建的碳原模型，采用碳原C传输算法对应急情况下的通信路径进行优化。
[0009]优选地，所述碳原模型包括：
[0010]通信初始化阶段：记通信任务规模为D，使用随机方式初始化传输，为：
[0011]x
ij
＝x
j min
+route(0,1)
×
(x
j max
‑
x
j min
)
[0012]其中，x
ij
为第i个个体在第j维上的取值，i＝1,2,...,D，j＝1,2,
…
N
‑
1，x
j max
、x
j min
分别为j维上最大值和最小值，route(0,1)表示(0,1)上的随机数，N为正整数；
[0013]请求阶段：传输任务需求反馈各传输节点调整，为寻求最优传输路径，对自身通信路径进行优化请求，以获得提高自节点间的传输能力；
[0014]获得提高阶段：从各传输路径中随机选取一段节点作为提高对象，并结合全服务器最优信息对自身路径更新。
[0015]优选地，步骤S2进一步包括：
[0016]步骤S200，基于构建的碳原模型实现碳原C传输算法；
[0017]步骤S201，利用所述碳原C传输算法实现最优应急通信节点寻找路径规划。
[0018]优选地，步骤S200进一步包括：
[0019]步骤S200a，通信初始化；
[0020]步骤S200b，按照等分原则，将D段传输节点等分为E个子节，不能等分时，将多余节点随机分配到若干子节中；
[0021]步骤S200c，改进的请求阶段：在改进的请求阶段中，按照就近向周围传输路径请求共用的原则，向同子节的其他较空闲路径借道，使其在局部区域内获得传输效率增长；
[0022]步骤S200d，改进的获得提高阶段：节点传输路径i的更新机制为：
[0023]若路径i优于路径k，则：
[0024]x
ij
(t+1)＝x
ij
(t)+route1[x
ij
(t)
‑
x
kj
]+route2[abest
j
‑
x
ij
(t)][0025]+route3[gbest
j
‑
x
ij
(t)][0026]若路径i劣于路径k，则：
[0027]x
ij
(t+1)＝x
ij
(t)+route1[x
kj
‑
x
ij
(t)]+route2[abest
j
‑
x
ij
(t)][0028]+route3[gbest
j
‑
x
ij
(t)][0029]其中，x
kj
为与路径i处于同一子节内的路径k在j维上的取值，abest
j
为任意子节a的最优路径在j维上的取值，gbest
j
为种群最优路径在j维上的取值， route 1
、route 2
、route 2
均为(0，1)间的随机数；
[0030]步骤S200e，当算法迭代一定次数后，返回步骤S200b将子节重新随机分配。
[0031]优选地，于步骤S200c中，所述改进的请求阶段如下：
[0032]x
ij
(t+1)＝c
·
x
ij
(t)+route(0,1)
·
[abest
j
‑
x
ij
(t)][0033]其中，abest
j
为子节a最优个体在j维上的取值，c为节点优化参数。
[0034]优选地，于步骤S200e中，还使用所有路径的曼哈顿距离计算路径多样性。
[0035]优选地，所有路径的曼哈顿距离为：
[0036][0037]其中，Z
*
(p
i
,p
l
)为路径中节点p
i
与p
l
间的归一化距离。
[0038]优选地，于步骤S201中，所述碳原C传输算法的基本思想为优先选择通信需求等级较高的节点分配，当自身通信能力不足以提供当前解时，则利用碳原C传输算法进行路径规划优化，以此来提高通信节点传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法，包括如下步骤：步骤S1，基于碳原C传输创建碳原模型，以作为寻找应急通信节点规划最优路径的通信节点路径模型；步骤S2，基于构建的碳原模型，采用碳原C传输算法对应急情况下的通信路径进行优化。2.如权利要求1所述的一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法，其特征在于，所述碳原模型包括：通信初始化阶段：记通信任务规模为D，使用随机方式初始化传输，为：x
ij
＝x
j min
+route(0,1)
×
(x
j max
‑
x
j min
)其中，x
ij
为第i个个体在第j维上的取值，i＝1,2,...,D，j＝1,2,
…
N
‑
1，x
j max
、x
j min
分别为j维上最大值和最小值，route(0,1)表示(0,1)上的随机数，N为正整数；请求阶段：传输任务需求反馈各传输节点调整，为寻求最优传输路径，对自身通信路径进行优化请求，以获得提高自节点间的传输能力；获得提高阶段：从各传输路径中随机选取一段节点作为提高对象，并结合全服务器最优信息对自身路径更新。3.如权利要求2所述的一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：步骤S200，基于构建的碳原模型实现碳原C传输算法；步骤S201，利用所述碳原C传输算法实现最优应急通信节点寻找路径规划。4.如权利要求3所述的一种应急环境中通信节点寻找路径规划优化方法，其特征在于，步骤S200进一步包括：步骤S200a，通信初始化；步骤S200b，按照等分原则，将D段传输节点等分为E个子节，不能等分时，将多余节点随机分配到若干子节中；步骤S200c，改进的请求阶段：在改进的请求阶段中，按照就近向周围传输路径请求共用的原则，向同子节的其他较空闲路径借道，使其在局部区域内获得传输效率增长；步骤S200d，改进的获得提高阶段：节点传输路径i的更新机制为：若路径i优于路径k，则：x
ij
(t+1)＝x
ij
(t)+route1[x
ij
(t)
‑
x
kj
]+route2[abest
j
‑
x
ij
(t)]+route3[gbest
j
‑
x
ij
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林凡，吴派霖，杨晓丹，
申请(专利权)人：广州杰赛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：