[发明专利]基于量子搜索思想的无线移动自组织网络路由控制系统

摘要

一种基于量子搜索思想的无线移动自组织网络路由控制系统，包括节点态矢量函数模型建立模块，用于设定路由的选择指标为网络节点间距离、节点剩余能量和端到端时延，建立节点态矢量函数模型；路由选择模块，用于由源节点向一跳范围内的节点发送一个波函数，在一跳范围内都将收到所述波函数，然后判断是否为目的节点，如果是，则向回发确认信息，表示路由建立；如果不是，则以本地节点态矢量函数分量与收到的波函数进行相关运算，计算该链路被选择的概率；选择概率大的节点作为中继节点，并将相关操作后的矢量函数作为新的波函数转发；通过不停迭代，选择距离近、能量高和时延短的链路作为路由链路。本发明快速收敛、实时性强、网络开销少。

主权项

1、一种基于量子搜索思想的无线移动自组织网络路由控制系统，其特征在于：所述路由控制系统包括：节点态矢量函数模型建立模块，其中包括波矢量函数模块和节点态矢量函数模块，用于设定路由的选择指标为：网络节点间距离、节点剩余能量和端到端时延，建立节点态矢量函数模型表示为：|ψk⟩=|u1k⟩|u2k⟩···|uik⟩···|uNk⟩|uik⟩=αike→1+βike→2+γike→3,k,i∈{1,2,···,N}]]>其中，|ψ_k>表示节点k的态矢量函数，它有众多态矢量函数分量组成；|u_ik>是态矢量函数分量，表示在节点i在节点k上的性能指标，分别代表距离方向、能量方向和时延方向，α_ik表示距离方向的权重，β_ik表示能量方向的权重，γ_ik表示时延方向的权重；α_ik表示为：αik=1dik=1(xi-xk)2+(yi-yk)2dik≤Rαik=0dik>R;]]>其中，(x_i，y_i)表示节点i的坐标，(x_k，y_k)表示节点k的坐标，d_ik表示节点i和节点k之间的距离，R表示无线移动自组织网络的一跳距离范围；设定每个节点的能量都相同，均为定制0.1，β_ik表示为：β_ik＝0.1-k₁E_Tx-k₂E_Rx-k₃(E_Tx+E_Rx)其中，E_Tx表示发送者能量消耗，E_Rx表示接收者能量消耗，k₁表示节点k作为源节点发送过报文的次数，k₂表示节点k作为目的节点接收报文的次数，k₃表示节点k作为中间节点转发报文的次数；γ_ik表示为：γik=1k1(xi-xk)2+(yi-yk)2+k2]]>其中，(x_i，y_i)表示节点i的坐标，(x_k，y_k)表示节点k的坐标。k₁表示在传输路径上的时延因子，k₂表示在节点处理上的时延因子；路由选择模块，用于当源节点需要与目的节点d进行通信时，源节点会向向一跳范围内的节点发送一个波函数，源节点的波函数表示为：f0=e→1+e→2+e→3+d,]]>其中，常数项d代表目标节点的标号，如该节点的标号与波函数的标号相同，则判断该节点为目标节点；在一跳范围内都将收到所述波函数，然后判断是否为目的节点，如果是目的节点，则向回发确认信息，表示路由建立；如果不是目标节点，则以本地节点态矢量函数分量与收到的波函数进行相关运算，计算该链路被选择的概率；选择概率大的节点作为中继节点，并将相关操作后的矢量函数作为新的波函数转发；通过不停迭代，选择距离近、能量高和时延短的链路作为路由链路。