[发明专利]基于DV-hop的无线传感器网络的蚁群优化任播路由方法有效
申请号: | 201910597336.3 | 申请日: | 2019-07-04 |
公开(公告)号: | CN110475308B | 公开(公告)日: | 2022-07-12 |
发明(设计)人: | 乔学工;周文祥;富立琪 | 申请(专利权)人: | 太原理工大学 |
主分类号: | H04W40/04 | 分类号: | H04W40/04;H04W40/32;H04W84/18 |
代理公司: | 太原科卫专利事务所(普通合伙) 14100 | 代理人: | 朱源 |
地址: | 030024 *** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 dv hop 无线 传感器 网络 优化 路由 方法 | ||
1.基于DV-hop的无线传感器网络的蚁群优化任播路由方法,其特征在于,包括以下步骤:
Z1:指定一个发送节点为P,4个sink节点均位于P的通信范围之外,其中s1、s2、s3、s4分别代表4个不同的sink节点,且s1、s2、s3、s4的坐标位置已知;设P到s1、s2、s3、s4的任一条路径上有k个节点,其中k个节点中包括P和一个sink节点;
Z2:设定P在一个四边形ABCD中,s1、s2、s3、s4分别在四边形ABCD的四条边上;设s1坐标为s1(xs1,ys1);s2坐标为s2(xs2,ys2);s3坐标为s3(xs3,ys3);s4坐标为s4(xs4,ys4);
Z3:根据步骤Z2可得,直线s1s2的方程为y-ys2=k1(x-xs2),
直线s2s3的方程为y-ys3=k2(x-xs3),直线s3s4的方程为y-ys4=k3(x-xs4),直线s4s1的方程为y-ys1=k4(x-xs1),
Z4:判断P位于哪个区域:通过DV-hop算法得到P点坐标为p(xp,yp),将P点横坐标代入直线s1s2的方程中即x=xp,求得的y且标记为y1;将P点横坐标代入直线s2s3的方程中即x=xp,求得的y且标记为y2;将P点横坐标代入直线s3s4的方程中即x=xp,求得的y且标记为y3;将P点横坐标代入直线s4s1的方程中即x=xp,求得的y且标记为y4;
①当yp≥y1时,则P位于Ⅱ区;
②当yp≤y2时,则P位于Ⅲ区;
③当yp≤y3时,则P位于Ⅳ区;
④当yp≥y4时,则P位于Ⅴ区;
⑤当yp<y1,且yp>y2,且yp>y3,且yp<y4时,则P位于Ⅰ区;
Z5:通过蚁群算法来选取一条从P到s1、s2、s3、s4之间的最短路径即最优传输路径,所述蚁群算法的适应度函数为:
由步骤Z1可知从P到s1、s2、s3或s4任一sink节点间的任一条路径上均包括k个节点,设P到s1、s2、s3或s4任一sink节点间均包括M条路径;每条路径均可得一个适应度函数值Fsjz,适应度函数值Fsjz表示P到s1、s2、s3或s4任一sink节点间的第z条路径的距离,其中1≤z≤M;Li为第z条路径上第i个节点和第i+1个节点间的距离,从P到s1、s2、s3或s4任一sink节点间均包括M个适应度函数值Fsjz,从P到s1、s2、s3或s4任一sink节点间的M个适应度函数值Fsjz中,选出P到s1的最小适应度函数值Fs1m即为P到s1的最优传输路径的距离、P到s2的最小适应度函数值Fs2m即为P到s2的最优传输路径的距离、P到s3的最小适应度函数值Fs3m即为P到s3的最优传输路径的距离、P到s4的最小适应度函数值Fs4m即为P到s4的最优传输路径的距离;
Z6:设P发送的数据包大小为D,由步骤Z5可得,P向s1的最优传输路径的距离为Fs1m,P向s2的最优传输路径的距离为Fs2m,P向s3的最优传输路径的距离为Fs3m,P向s4的最优传输路径的距离为Fs4m,P通过最优传输路径发送数据包,则当P位于Ⅰ区时,P向s1发送的数据包大小为P向s2发送的数据包大小为P向s3发送的数据包大小为P向s4发送的数据包大小为当P位于Ⅱ区时,P向s1发送的数据包大小为P向s2发送数据包大小为当P位于Ⅲ区时,P向s2发送的数据包大小为P向s3发送的数据包大小为当P位于Ⅳ区时,P向s3发送的数据包大小为P向s4发送的数据包大小为当P位于Ⅴ区时P向s4发送的数据包大小为P向s1发送的数据包大小为
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