[发明专利]一种智能效用规划的物联网无源感知路由算法

权利要求书

1.一种智能效用规划的物联网无源感知路由算法，其特征在于，包括：

构建网络实施例数据集；

根据路由指标计算每个路由策略的效用值；

选择网络实例效用值最大的路由策略来作为该网络实例的真实标签；

使用测试数据集来测试训练后的PCNN模型，得到预测概率最大的路由策略，与网络实例的真实标签进行对比。

2.根据权利要求1所述的一种智能效用规划的物联网无源感知路由算法，其特征在于，所述根据路由指标计算每个路由策略的效用值；具体包括：

采用效用值来对无源感知网络的路由质量进行综合分析，根据链路传输成功率、传输能耗、端到端传输时延、数据包等待时延对应的权重因子计算路由效用值，其中，路由效用值为：

其中，*P_ij链路传输成功率；*E_ij来表示该链路的总传输损耗；*delay_ij端到端传输时延；t_ij等待时延；w₁、w₂、w₃、w₄分别为链路成功传输率、传输能耗、传输延迟、等待时延的权重因子，w₁＞0，w₂＞0，w₃＞0，w₄＞0且w₁+w₂+w₃+w₄＝1。

3.根据权利要求2所述的一种智能效用规划的物联网无源感知路由算法，其特征在于，所述链路成功传输率、传输能耗、传输延迟、等待时延的权重因子相同，即w₁＝w₂＝w₃＝w₄＝0.25。

4.根据权利要求1所述的一种智能效用规划的物联网无源感知路由算法，其特征在于，所述构建网络实施例数据集；具体包括：

对物联网节点构建网络实例数据集；

采用OMNET++仿真器来得到模拟的网络实例数据集。

5.根据权利要求4所述的一种智能效用规划的物联网无源感知路由算法，其特征在于，所述对物联网节点构建网络实例数据集；具体包括：

设由物联网节点构成的无源感知网络中，给定一个图G(V，E)，V代表所有节点的集合(v₁，υ₂，...，v_n)，E表示网络中所有链路的集合；Q_ij用于表示在i和j节点间的链路效用值；定义NS_i表示在节点i的信号有效传播半径R内的邻居节点集；使用一个矩阵S记录网络的链路细节，表示为如果s_ij＝1，表示i到j的链路存在，否则s_ij＝0，默认s_ii＝1；规定以源节点和目标节点之间的直线作为横坐标，横坐标朝着目的节点的方向定义为信号传播的正方向，朝着源节点的方向定义为信号传播的负方向；设每个节点都有其不重复的序号，序号范围为(1，...，n)，在源节点和目的节点之间构建传播路由时，规定只能正方向传播，实现将信号从源节点成功传播至目的节点。

6.根据权利要求4所述的一种智能效用规划的物联网无源感知路由算法，其特征在于，采用OMNET++仿真器来得到模拟的网络实例数据集；具体包括：使用OMNET++仿真器设置模拟的网络区域，设置节点的传播半径，使用随机产生节点以及节点在网络区域内随机分布的方式来构建网络实例，其中网络实例包括用于训练的网络实例数据集、用于验证的网络实例数据集和用于测试的网络实例数据集。

7.根据权利要求1所述的一种智能效用规划的物联网无源感知路由算法，其特征在于，所述使用测试数据集来测试训练后的PCNN模型，得到预测概率最大的路由策略，与网络实例的真实标签进行对比，具体包括：

使用PCNN深度学习模型结构、交叉熵损失函数、Adam函数来训练模型，在给出反映节点数及节点分布的输入样本矩阵的情况下，得到了预测概率最大的路由策略，将该路由策略与直接使用效用计算得到的效用值最高的路由策略进行对比。