基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法与流程

文档序号:29254439发布日期:2022-03-16 10:49阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,包括:s1、启动移动自组网;s2、判断所述移动自组网的源节点至目的节点是否存在有效路径,若存在,则所述源节点直接将数据包发送至目的节点,若不存在,则所述源节点广播rreq路由请求信息至中间节点,以确定待传播中间节点;s3、判断广播时间是否超过第一预设时间,若超过,则终止rreq路由请求信息到达目的节点;s4、当所述传播时间超过所述第一预设时间后,将根据各条路由路径的适应度函数值进行排序,以使所述目的节点依据具有最小的适应度函数值的路由路径进行rrep路由应答到达所述源节点。s5、判断数据包传送时间是否超过第二预设时间,若超过,且所述目的节点未接收到数据包,则从备选路径中选取最优路径。2.根据权利要求1所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,所述源节点广播rreq路由请求信息至中间节点,以确定待传播中间节点,包括:判断所述中间节点所记录的目的节点序列号是否大于当前rreq路由请求信息中的目的节点序列号,并判断所述中间节点的能量因子是否大于能量阈值因子,若所述中间节点的目的节点序列号大于当前rreq路由请求信息中的目的节点序列号,并且所述中间节点的能量因子大于能量阈值因子,则该所述中间节点作为所述待传播中间节点。3.根据权利要求1所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,所述适应度函数为:其中,f为适应度函数值,t'
m
为第m条路由路径上各节点t'通信时间预测信息值的总值,e'
m
为第m条路由路径上各节点e'通信能量剩余率预测信息的总值,a和b均为常数,且满足a+b=1。4.根据权利要求3所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,所述通信能量剩余率预测信息的计算公式为:其中,t为网络时间,为能量因子,ε为网络系数,e
rest
为当前节点的剩余能量值,e为节点的总能量值。5.根据权利要求3所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,所述通信时间预测信息的计算公式为:
其中,d
max
为最大通信链路距离,r
i,j
为i节点和j节点间的通信链路距离,i节点和j节点为网络中任意两个相邻的节点,为网络中任意两个相邻的节点,i'节点和j'节点分别为i节点和j节点运动t'时间后的节点,v
i
表示为i节点的速度,v
j
表示为j节点的速度。6.根据权利要求5所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,所述最大通信链路距离的计算公式为:其中,为地形进行修正的参数因子,δh为所在地的地形起伏高度,f为载频频率,h
t
为发射天线的高度,h
r
为接收天线的高度,p
t
发射天线的辐射功率,p
r
为接收天线的接收功率,g
r
为接收天线的增益,g
t
为发射天线的增益。7.根据权利要求1所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,所述备选路径的产生方法包括:根据所有到达目的节点的rreq路由请求信息中提取出各路由路径所遍历的节点来判断出各路由路径之间是否存在有连接关系的中间节点,若不存在,则选取较小值中的k个适应度函数值作为网络路由的备选路径,若存在,则根据改进麻雀搜索算法求解出新路径的适应度函数值,以得到所述备选路径。8.根据权利要求7所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,根据改进麻雀搜索算法求解出新路径的适应度函数值,以得到所述备选路径,包括:在改进麻雀搜索算法中,依据当前适应度函数值的最小值更新发现者的位置、加入者的位置以及警戒者的位置,得到新路径的适应度函数值,以将所有新路径的适应度函数值的最小值对应的路由路径作为所述备选路径。9.根据权利要求8所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,所述发现者的位置更新公式为:
其中,为第p只麻雀在第t+1次迭代中在第d维中的位置信息,为第p只麻雀在第t次迭代中在第d维中的位置信息,为当前全局的最优位置,α∈[0,1]为一个随机数,r2为预警值,st为安全值,q为服从[0,1]正态分布的随机数,l为1
×
d维元素均为1的矩阵,ω
p
为权重公式,ω
p
=ω
min
+(ω
max-ω
min
)
·
exp(-z(t/item
max
)2),ω
min
为最小权重值,ω
max
为最大权重值,z为控制因子。10.根据权利要求8所述的基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,其特征在于,所述警戒者的位置更新公式为:其中,为第p只麻雀在第t+1次迭代中在第d维中的位置信息,为当前全局的最优位置,为当前全局的最差位置,β为步长控制参数,β服从均值为0、方差为1的正态分布的随机数,f
g
为当前全局最佳适应度函数值,f
p
为当前的适应度函数值。

技术总结
本发明公开了一种基于改进麻雀搜索算法优化移动自组网网络路由的方法,包括:启动移动自组网;判断移动自组网的源节点至目的节点是否存在有效路径,若不存在,则源节点广播RREQ路由请求信息至中间节点;判断广播时间是否超过第一预设时间,若超过,则终止RREQ路由请求信息到达目的节点;将根据各条路由路径的适应度函数值进行排序,以使目的节点依据具有最小的适应度函数值的路由路径进行RREP路由应答到达源节点;判断数据包传送时间是否超过第二预设时间,若超过,则从备选路径中选取最优路径。本发明的方法更适于实际的移动自组网环境中,因为在实际场景中,每个节点都会时刻发生变化,因而在移动自组网中考虑节点的移动性是必要的。性是必要的。性是必要的。


技术研发人员:岳鹏 刘艳艳 张松轶 程文驰
受保护的技术使用者:河北远东通信系统工程有限公司
技术研发日:2021.11.23
技术公布日:2022/3/15
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