[发明专利]一种低压电力线载波通信路由选择方法

摘要

本发明涉及电力通信技术领域，更具体地，涉及一种低压电力线载波通信路由选择方法。本发明通过各节点通信信息表初始化、集中器节点发出探索路径数据帧以搜索其到各节点的通信路径、路径优化目标函数建立、对集中器到各节点的路径进行优化并选出最优和次优路径作为路由的主路径和备用路径等步骤，可以在不知集中器和电表连接关系的情况下，本算法可通过快速的搜索对未知的通信网络进行辨识，找出集中器到电表的最优通信路由路径。

主权项

1.一种低压电力线载波通信路由选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：各节点的通信信息表初始化；S2：集中器节点发出用于探索路径的探索数据帧，并搜索集中器节点到各节点的通信路径；S3：路径优化目标函数建立，通信时延与中继节点数呈正比关系，设d(s,d)为源节点集中器到目标电表节点的通信延时，则其中a_h·hop_h表示从源节点到目的节点的数据包经过第h“跳”时带来的通信延迟，a为延时参数，优化目标函数设为：其中：L表示任意节点最小可通信距离；X为网络中电表节点集合；S4：对集中器到各节点的路径进行优化，选出最优和次优路径作为路由的主路径和备用路径；S5：蚂蚁从节点i到节点j信息素更新公式：τij＝(1‑ξ)τij+ξτ0；式中：ξ为局部更新挥发因子；τ0为信息素初始值；S6：电表节点收到蚂蚁数据帧后将数据帧中的目的地址提取出来与自身地址对比，若与自身地址不一致则转到步骤S4；S7：集中器每一轮依次发出10个蚂蚁数据帧，集中器根据数据帧还回的信息判断10只蚂蚁是否都已探索完毕；S8：如果10只蚂蚁都已探索完毕，则选出从集中器节点到目地节点目标函数最小即延时最短的那条路径，然后系统给予奖励即增加该路径上的信息素含量，增大该路径被下一轮中蚂蚁选中的概率，奖励规则如下：τij＝(1‑ρ)τij+ρ△τij其中，ρ表示全局信息素挥发因子；Δτij为本次迭代路径(i，j)上的信息素增量；W为信息素总量；Lbest是本次循环从源节点到目标节点多条路径中最优路径对应的目标函数值；S9：如果10只蚂蚁未能搜索完毕，则转到步骤S3；S10：判断连续λ次迭代最优路径是否不变，连续λ次迭代最优解不变时采用如下规则更新信息素：上式中：φ(λ)＝连续收敛次数λ/c，c为常数；τm为设定的信息素值；S11：判定算法是否达到设定的迭代次数NA，达到则记录集中器节点到目标电表节点的最优路径和次优路径，并把最优和次优路径存到集中器节点的路由表。