CN111935797A - 一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法 - Google Patents

一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111935797A
CN111935797A CN202010958115.7A CN202010958115A CN111935797A CN 111935797 A CN111935797 A CN 111935797A CN 202010958115 A CN202010958115 A CN 202010958115A CN 111935797 A CN111935797 A CN 111935797A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
nodes
wireless communication
communication network
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010958115.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111935797B (zh
Inventor
戚佳金
江奕军
钟恒强
厉超军
潘黄萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Power Equipment Manufacturing Co Ltd
Hangzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Power Equipment Manufacturing Co Ltd
Hangzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Power Equipment Manufacturing Co Ltd, Hangzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd filed Critical Hangzhou Power Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority to CN202010958115.7A priority Critical patent/CN111935797B/zh
Publication of CN111935797A publication Critical patent/CN111935797A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111935797B publication Critical patent/CN111935797B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/04—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，包括：S1、为网络中所有节点分配ID号；S2、所有节点获取自身所有子节点的路由性能信息；S3、设置起始节点
Figure 443461DEST_PATH_IMAGE002
和目标节点
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；S4、起始节点
Figure 965709DEST_PATH_IMAGE004
判断目标节点
Figure DEST_PATH_IMAGE005
是否是自己的子节点：若是，直接进行数据转发；若不是，执行下一步；S5、起始节点
Figure 490975DEST_PATH_IMAGE004
获取自身子节点实时路由性能信息；S6、起始节点
Figure 706056DEST_PATH_IMAGE006
获得目标函数值最小的子节点a作为中继节点；S7、判断节点a是否为目标节点
Figure 732918DEST_PATH_IMAGE003
：若是，保存最优路由路径；若不是，将节点a作为下一次路由转发的起始节点，并返回步骤S4；S8、判断每个节点是否保存了自身与其余所有节点之间通信的最优路由路径：若是，保存最优路径的路由矩阵；若否，返回步骤S4。

Description

一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法
技术领域
本发明涉及通信网络技术领域，具体涉及一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法。
背景技术
在一些经济落后地区，由于台区范围广且各用户位置分布较为散乱，集中器并不一定能保证时刻跟台区内所有的低压开关柜进行通信，影响了台区用电数据的采集和电力企业对区域用电量的分析。现阶段有两种方法提高低压开关柜之间的通信效率和通信可靠性，一种是从物理层入手，通过对硬件技术的改进增大通信模块发出信号的功率以此来提高信号传输的距离，但高频信号会带来高次谐波分量对电能供应的质量有不利影响，同时对周围的电子设备和用户的通信设备造成强烈干扰，影响居民日常生活。另一种是对信号采取中继的方法，即选择通信网络中与起始节点通信良好的节点作为中继节点，将数据转发出去，以此来延长通信距离，从而建立起节点与距离较远的集中器的通信路径。
自动中继主要包括两种类型的算法，第一种是无穷搜索，即集中器对其下管理的载波电表进行一一轮询，然后将得到的路径穷举全部排列出来，最后通过测试并从所有路径中选取最佳中继路径。这种方法运算量较大对芯片要求高，且耗时长，难以符合现实路由要求。第二种是半自动搜索，即通过人工分析实际抄收数据，然后依据实际抄收数据选择合适的中继路径，这种方法选择的中继节点可靠性高，提高了中继效率，但面积庞大、用户众多的低压配电台区拥有大量的低压开关柜通信节点，其通信网络结构十分复杂，采用半自动搜索的方法组网不仅耗时，而且当节点故障导致部分通信链路失效时，不便于维护，严重影响网络通信效率，此外，由于低压配电网高噪声，强时变的特性，网络中节点的通信能力也随之变化，使得低压配电台区通信网络拓扑结构处于动态变化中。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，采用动态路由方法既能保证适应通信网络的动态变化，又能大大提高通信网络的通信可靠性和通信效率。
发明概述：
在网络初始化阶段，本发明中所述“网络”是低压开关柜无线通信网络的简称，每个节点只拥有自身的邻居节点的路由性能信息（至少包括延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗），且每个节点定时向每个邻居节点发送自身的路由性能信息，当某节点要向另外一通信范围之外的节点传输数据时，该节点首先计算自身的每个邻居节点的路由性能评价模型函数值，并比较每个邻居节点的路由性能评价模型函数值，选择其中路由性能评价模型函数值最小的邻居节点作为“下一个节点”，即中继节点，进行数据转发，并将该邻居节点的路由性能信息加入自己的路由表。
经过一段时间后，网络中所有节点将会获得到达网络中除自身以外任意一个节点的最佳路由表。当某个节点故障时，每个将该故障节点作为某条路径的中继节点的节点会将该故障节点的路由信息舍弃，再重新创建新的路由表信息。
此外，当网络中加入新的节点时，新节点只需获取其子节点与其余节点通信的最优路由表，并通过比较每条路径的性能评价函数值，找到新节点与网络中其他节点通信的最优路由表。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，包括如下步骤：
S1、低压开关柜无线通信网络初始化，为低压开关柜无线通信网络中所有节点分配ID号；
S2、低压开关柜无线通信网络中所有节点获取自身所有子节点的路由性能信息，其中，路由性能信息至少包括延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗；
S3、设置起始节点
Figure 88726DEST_PATH_IMAGE001
和目标节点
Figure 802604DEST_PATH_IMAGE002
；
S4、起始节点
Figure 316762DEST_PATH_IMAGE001
判断目标节点
Figure 869229DEST_PATH_IMAGE002
是否是自己的子节点：若是，直接进行数据转发，并记录本次设置的起始节点与目标节点之间的最优路由路径；若不是，则执行下一步；
S5、起始节点
Figure 480339DEST_PATH_IMAGE001
获取自身子节点实时的延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗数据，并根据待转发数据的类型设置相应的权重因子；
S6、起始节点
Figure 709326DEST_PATH_IMAGE001
计算每个子节点的目标函数值并进行比较，获得目标函数值最小的子节点a作为中继节点转发数据；
S7、判断节点a是否为目标节点
Figure 163310DEST_PATH_IMAGE002
：若是，则将由起始节点
Figure 893368DEST_PATH_IMAGE003
、中继节点a及目标节点
Figure 296668DEST_PATH_IMAGE002
构成的路由路径保存在起始节点
Figure 962135DEST_PATH_IMAGE003
的数据栈中；若不是，则将节点a作为下一次路由转发的起始节点，并返回执行步骤S4；
S8、判断低压开关柜无线通信网络中每个节点是否保存了自身与其余所有节点之间通信的最优路由路径：若是，则保存所有节点间通信的最优路径的路由矩阵；若否，则返回执行步骤S4。
进一步地，步骤S1具体包括如下：
S1.1、由源节点向自身的邻居节点进行第一次广播，所述邻居节点向源节点发送确认信号，源节点接收自身的邻居节点返回的确认信号，然后进行预设时间的延时后判断如果再无返回的确认信号，则源节点为返回确认信号的邻居节点分配节点ID号，并将被分配完ID号的源节点的邻居节点记为第1层节点，且将这些ID号保存在源节点的数据栈中；
S1.2、第1层节点继续向下进行广播，寻找自身的邻居节点，将第1层节点的所有邻居节点的数量返回给源节点，源节点分配相应数量的ID号给第1层节点，然后第1层节点将这些ID号分配给自身的邻居节点，并将被分配完ID号的第1层节点的邻居节点记为第2层节点，且将这些ID号保存在源节点的数据栈中；
按照步骤S1.2所述的方法，继续依次往下进行广播，为整个低压开关柜无线通信网络中的节点分配节点ID号，最终将所有节点ID号保存在源节点的数据栈中。
进一步地，步骤S1.1中，所述预设时间为低压开关柜无线通信网络中任意两个节点间通信一次的最大时间。
进一步地，步骤S2具体包括如下：
S2.1、源节点进行第二次广播，获取自身的邻居节点的位置坐标和通信半径信息，分别计算出源节点与自身每个邻居节点之间的距离、源节点及其邻居节点感知范围的体积以及每个邻居节点被源节点感知到的概率，并将所述概率大于等于0.5的节点设为源节点的子节点，并将源节点的子节点的路由性能信息保存在源节点的数据栈中；
S2.2、源节点的子节点继续进行广播，获取自身的邻居节点的位置坐标和通信半径信息，计算源节点的子节点与自身邻居节点之间的距离、源节点的子节点及其邻居节点感知范围的体积以及每个源节点的子节点的邻居节点被源节点的子节点感知到的概率，并将所述概率大于等于0.5的节点设为源节点的子节点的子节点，从而获取到源节点的子节点的子节点的路由性能信息并将其保存在源节点的数据栈中；
按照步骤S2.2所述的方法，继续依次往下进行广播，直至整个低压开关柜无线通信网络中的所有节点都获取到自身所有子节点的路由性能信息。
进一步地，步骤S2中，当子节点的路由性能信息发生改变时，会自动向所属的上层节点发送变化之后新的路由性能信息。
进一步地，步骤S2中，设节点的感知范围是半径为
Figure 450886DEST_PATH_IMAGE004
的球体，当节点
Figure 984635DEST_PATH_IMAGE005
的位置位于节点
Figure 685785DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围内，认为节点
Figure 850050DEST_PATH_IMAGE006
可以与节点
Figure 888413DEST_PATH_IMAGE005
进行双向通信，那么节点
Figure 570062DEST_PATH_IMAGE005
被节点
Figure 947953DEST_PATH_IMAGE006
感知到的概率
Figure 79857DEST_PATH_IMAGE007
如下：
Figure 543200DEST_PATH_IMAGE008
（1）
其中，
Figure 543386DEST_PATH_IMAGE009
表示节点
Figure 572522DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围的体积，
Figure 78589DEST_PATH_IMAGE010
表示节点
Figure 701332DEST_PATH_IMAGE005
的感知范围的体积，
Figure 318258DEST_PATH_IMAGE011
表示节点
Figure 201900DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围半径，
Figure 567285DEST_PATH_IMAGE012
表示节点
Figure 739640DEST_PATH_IMAGE006
与节点
Figure 956995DEST_PATH_IMAGE013
之间的距离；
Figure 163985DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 949539DEST_PATH_IMAGE012
的表达式分别如下：
Figure 405928DEST_PATH_IMAGE014
（2）
Figure 364656DEST_PATH_IMAGE015
（3）。
进一步地，步骤S6中，目标函数值的计算公式如下：
Figure 81946DEST_PATH_IMAGE017
（4）
Figure 163034DEST_PATH_IMAGE019
（5）
其中，
Figure 982086DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 744505DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 722825DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 66826DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 232228DEST_PATH_IMAGE024
为权重因子且
Figure 470442DEST_PATH_IMAGE025
；
Figure 303269DEST_PATH_IMAGE026
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 398264DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的延时；
Figure 706755DEST_PATH_IMAGE027
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 810977DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的丢包率；
Figure 498310DEST_PATH_IMAGE028
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 701889DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的误码率；
Figure 45146DEST_PATH_IMAGE029
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 15376DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的调整时间；
Figure 760478DEST_PATH_IMAGE030
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 151271DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的能耗。
进一步地，节点的延时包括发送延时、传播延时、处理延时和排队延时，设节点
Figure 981823DEST_PATH_IMAGE006
的发送延时、传播延时、处理延时、排队延时依次为
Figure 224586DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 761877DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 635156DEST_PATH_IMAGE033
、
Figure 15321DEST_PATH_IMAGE034
，其中，
Figure 920829DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 640524DEST_PATH_IMAGE036
表示节点所要发送的数据帧长度，
Figure 747020DEST_PATH_IMAGE037
则表示节点通信的信道带宽，
Figure 552165DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 277675DEST_PATH_IMAGE039
表示节点通信的信道长度，
Figure 851876DEST_PATH_IMAGE040
表示电磁波在节点通信信道中的传播速度，节点的总延时
Figure 863695DEST_PATH_IMAGE026
由下式计算：
Figure 576042DEST_PATH_IMAGE042
（6）
Figure 167561DEST_PATH_IMAGE044
（7）
公式（7）中，
Figure 658585DEST_PATH_IMAGE045
表示节点在将数据发送至下一个节点的过程中丢失的数据包数量，
Figure 44567DEST_PATH_IMAGE046
表示节点
Figure 496408DEST_PATH_IMAGE006
向下一个节点发送的数据包总量；
误码率的计算公式如下：
Figure 688355DEST_PATH_IMAGE047
（8）
公式（8）中，
Figure 971569DEST_PATH_IMAGE048
表示节点在将数据发送至下一个节点的过程中出现的误码数量；
Figure 980982DEST_PATH_IMAGE049
表示节点
Figure 779173DEST_PATH_IMAGE006
向下一个节点发送的数据总码数；
调整时间为低压开关柜无线通信网络中的节点在接收到上一个节点发送的完整数据包开始到该节点将接收到的数据包完整发送至下一个节点所需的最大时间，记为
Figure 712494DEST_PATH_IMAGE029
；
节点
Figure 787898DEST_PATH_IMAGE006
的节点能耗用公式表示如下：
Figure 781262DEST_PATH_IMAGE050
（9）
公式（9）中，
Figure 332329DEST_PATH_IMAGE030
表示节点
Figure 803761DEST_PATH_IMAGE006
接收kbit数据到将其完整发送出去的整个过程所消耗的总能量；
Figure 749983DEST_PATH_IMAGE051
表示节点
Figure 710986DEST_PATH_IMAGE006
的发射功率，
Figure 421453DEST_PATH_IMAGE052
表示节点
Figure 634259DEST_PATH_IMAGE006
完整发送1bit数据所需的时间；
Figure 12151DEST_PATH_IMAGE053
表示节点
Figure 144055DEST_PATH_IMAGE006
的接收功率，
Figure 528769DEST_PATH_IMAGE054
表示节点
Figure 342004DEST_PATH_IMAGE006
完整接收1bit数据所需时间。
进一步地，步骤S8中，最优路由路径由路径性能评价模型计算得到，所述路径性能评价模型的计算公式如下：
Figure 636719DEST_PATH_IMAGE055
（10）
其中，
Figure 877208DEST_PATH_IMAGE056
表示起始节点，
Figure 765529DEST_PATH_IMAGE002
表示目标节点，
Figure 382455DEST_PATH_IMAGE057
表示起始节点
Figure 266098DEST_PATH_IMAGE058
到目标节点
Figure 628553DEST_PATH_IMAGE002
的通信路径，
Figure 800908DEST_PATH_IMAGE059
表示通信路径
Figure 18263DEST_PATH_IMAGE057
上节点
Figure 897357DEST_PATH_IMAGE006
的路由性能评价函数值。
进一步地，当低压开关柜无线通信网络中出现新增节点m时，步骤S8之后，还包括如下步骤：
S9、新增节点m与源节点进行通信获取ID；
S10、新增节点m与自身的邻居节点进行通信，找出新增节点m的子节点，并获取新增节点的子节点的路由表；
S11、新增节点获得子节点的路由表，通过路径性能评价函数计算得到与低压开关柜无线通信网络中其余节点通信的最优路径，并将其加入新增节点自身的路由表中；
S12、将整个低压开关柜无线通信网络中所有节点进行通信的最优路由矩阵保存至源节点的数据栈中。
本发明的有益效果是：
采用本发明的动态路由方法既能保证适应通信网络的动态变化，又能大大提高通信网络的通信可靠性和通信效率。
附图说明
图1为本发明实施例所述的低压开关柜无线通信网络的拓扑结构示意图。
图2为本发明实施例所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法的流程图。
具体实施方式
为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本发明的保护范围。
在描述本发明的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法之前，首先设定以下前提条件：
1、所有低压开关柜无线通信网络节点的逻辑地址都存储在源节点中。
2、对所有低压开关柜无线通信网络节点进行分组，总共有N个节点，其拓扑结构如图1所示。
3、将所有低压开关柜无线通信网络中传输的数据分为普通数据（无实时性和可靠性要求）、实时数据（实时性要求高）、可靠性数据（可靠性要求高）三种，针对三种数据不同的传输需求，为其设置不同的参数权重值，即不同的数值，求解节点
Figure 479648DEST_PATH_IMAGE006
的目标函数
Figure 201616DEST_PATH_IMAGE059
时，权重因子
Figure 160345DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 408793DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 427564DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 371249DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 805773DEST_PATH_IMAGE024
值不相同。
4、本发明的目的是寻找到每个分组中路由性能最佳的一个节点作为中继节点进行数据转发。
5、在低压开关柜无线通信网络中，所有的节点均具有与在其通信范围内的节点进行通信的功能，并具有路由转发功能，能转发包括自身及与其进行通信的节点位置、节点间传输距离和节点状态信息。
6、低压开关柜无线通信网络在进行路由组网时，能保持一定的稳定时间，足够节点之间完成路由组网。
7、邻居节点：设节点
Figure 721776DEST_PATH_IMAGE006
的坐标为
Figure 973766DEST_PATH_IMAGE060
，将处于节点
Figure 30846DEST_PATH_IMAGE006
通信范围为球心，半径为
Figure 331378DEST_PATH_IMAGE011
的球体以内的其它节点定义为节点
Figure 164204DEST_PATH_IMAGE006
的邻居节点，计算节点
Figure 524778DEST_PATH_IMAGE006
与节点
Figure 584001DEST_PATH_IMAGE005
之间的距离
Figure 344016DEST_PATH_IMAGE012
，若
Figure 234611DEST_PATH_IMAGE061
，则称节点
Figure 451573DEST_PATH_IMAGE005
为节点
Figure 794829DEST_PATH_IMAGE006
的邻居节点。
8、子节点：设定节点感知概率阈值为0.5，计算除节点
Figure 499480DEST_PATH_IMAGE005
被节点
Figure 182265DEST_PATH_IMAGE006
监测到的概率
Figure 884642DEST_PATH_IMAGE007
，定义
Figure 777512DEST_PATH_IMAGE007
大于等于0.5时节点
Figure 957958DEST_PATH_IMAGE005
为节点
Figure 10096DEST_PATH_IMAGE006
的子节点。
基于以上前提，以下是对本发明的技术方案进行详细描述。
如图2所示，本实施例所述的一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，包括如下步骤：
步骤S1、低压开关柜无线通信网络初始化，为低压开关柜无线通信网络中所有节点分配ID号。
在建立低压开关柜无线通信网络之前，设定以下前提条件：假设低压开关柜无线通信网络节点所分布的有限三维待监测区域具有以下特点：1）区域内无线通信网络节点位置是固定的；2）区域内的地形、地貌保持不变；3）区域内各无线通信网络节点是同构的，即具有相同的发射、接收和处理能力；4）网络通信链路是双向的，即节点
Figure 680112DEST_PATH_IMAGE006
与节点
Figure 997961DEST_PATH_IMAGE005
能双向通信。假设在具备上述特点的低压开关柜无线通信网络所在有限三维待监测区域中随机部署N个无线通信网络节点，第
Figure 919780DEST_PATH_IMAGE006
个节点的坐标为
Figure 436212DEST_PATH_IMAGE060
，根节点放置于监测区域的中心位置，将其作为整个三维待监测区域的坐标系原点，每个无线通信网络节点以单跳或者多跳的方式将采集的数据传输至根节点，根节点将汇聚的数据通过互联网或光纤通信的方式传递至终端管理节点。
本实施例中，所述步骤S1具体包括如下：
S1.1、由源节点向自身的邻居节点进行第一次广播，所述邻居节点向源节点发送确认信号，源节点接收自身的邻居节点返回的确认信号，然后进行预设时间的延时后判断如果再无返回的确认信号，则源节点为返回确认信号的邻居节点分配节点ID号，并将被分配完ID号的源节点的邻居节点记为第1层节点，且将这些ID号保存在源节点的数据栈中；其中，所述预设时间为低压开关柜无线通信网络中任意两个节点间通信一次的最大时间。
S1.2、第1层节点继续向下进行广播，寻找自身的邻居节点，将第1层节点的所有邻居节点的数量返回给源节点，源节点分配相应数量的ID号给第1层节点，然后第1层节点将这些ID号分配给自身的邻居节点，并将被分配完ID号的第1层节点的邻居节点记为第2层节点，且将这些ID号保存在源节点的数据栈中。
按照步骤S1.2所述的方法，继续依次往下进行广播，为整个低压开关柜无线通信网络中的节点分配节点ID号，最终将所有节点ID号保存在源节点的数据栈中，如图1所示。
步骤S2、低压开关柜无线通信网络中所有节点获取自身所有子节点的路由性能信息，其中，路由性能信息至少包括延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗。
步骤S2具体包括如下：
S2.1、源节点进行第二次广播，获取自身的邻居节点的位置坐标和通信半径信息，分别计算出源节点与自身每个邻居节点之间的距离、源节点及其邻居节点感知范围的体积以及每个邻居节点被源节点感知到的概率，并将所述概率大于等于0.5的节点设为源节点的子节点，并将源节点的子节点的路由性能信息保存在源节点的数据栈中；
S2.2、源节点的子节点继续进行广播，获取自身的邻居节点的位置坐标和通信半径信息，计算源节点的子节点与自身邻居节点之间的距离、源节点的子节点及其邻居节点感知范围的体积以及每个源节点的子节点的邻居节点被源节点的子节点感知到的概率，并将所述概率大于等于0.5的节点设为源节点的子节点的子节点，从而获取到源节点的子节点的子节点的路由性能信息并将其保存在源节点的数据栈中；
按照步骤S2.2所述的方法，继续依次往下进行广播，直至整个低压开关柜无线通信网络中的所有节点都获取到自身所有子节点的路由性能信息。当子节点的路由性能信息发生改变时，会自动向所属的上层节点发送变化之后新的路由性能信息。
进一步地，步骤S2中，设节点的感知范围是半径为
Figure 480392DEST_PATH_IMAGE004
的球体，当节点
Figure 973952DEST_PATH_IMAGE005
的位置位于节点
Figure 761780DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围内，认为节点
Figure 398297DEST_PATH_IMAGE006
可以与节点
Figure 613378DEST_PATH_IMAGE005
进行双向通信，那么节点
Figure 312344DEST_PATH_IMAGE005
被节点
Figure 966179DEST_PATH_IMAGE006
感知到的概率
Figure 394886DEST_PATH_IMAGE007
，即低压开关柜无线通信网络节点感知概率模型如下：
Figure 967819DEST_PATH_IMAGE008
（1）
其中，
Figure 747556DEST_PATH_IMAGE009
表示节点
Figure 673924DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围的体积，
Figure 894821DEST_PATH_IMAGE010
表示节点
Figure 717283DEST_PATH_IMAGE005
的感知范围的体积，
Figure 781054DEST_PATH_IMAGE011
表示节点
Figure 448796DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围半径，
Figure 272002DEST_PATH_IMAGE012
表示节点
Figure 327683DEST_PATH_IMAGE006
与节点
Figure 550854DEST_PATH_IMAGE013
之间的距离；
Figure 225549DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 483355DEST_PATH_IMAGE012
的表达式分别如下：
Figure 444357DEST_PATH_IMAGE014
（2）
Figure 341775DEST_PATH_IMAGE015
（3）。
步骤S3、对于ID存储在源节点数据栈中的节点，设置起始节点
Figure 616899DEST_PATH_IMAGE003
和目标节点
Figure 791528DEST_PATH_IMAGE002
。
步骤S4、起始节点
Figure 798798DEST_PATH_IMAGE003
判断目标节点
Figure 996561DEST_PATH_IMAGE002
是否是自己的子节点：若是，直接进行数据转发，并记录本次设置的起始节点与目标节点之间的最优路由路径；若不是，则执行下一步。
步骤S5、起始节点
Figure 137693DEST_PATH_IMAGE003
获取自身子节点实时的延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗数据，并根据待转发数据的类型设置相应的权重因子。
步骤S6、起始节点
Figure 370091DEST_PATH_IMAGE003
计算每个子节点的目标函数值并进行比较，获得目标函数值最小的子节点a作为中继节点转发数据。
整个网络中的节点进行通信时，若起始节点
Figure 298995DEST_PATH_IMAGE003
与目标节点
Figure 46371DEST_PATH_IMAGE002
之间，互相监测到的概率为0，即起始节点
Figure 663297DEST_PATH_IMAGE003
与目标节点
Figure 687885DEST_PATH_IMAGE002
之间无法直接通信，所以需要选择中继节点进行数据转发，而在需要发送数据的节点的感知范围内可能存在多个可以进行转发的中继节点，所以需要从满足条件的中继节点中选择性能最优的节点进行转发，常见算法以节点间的距离作为性能评价指标，选择路径最短的节点作为中继节点，但是在电力物联网分布的区域中存在各种干扰，尤其是在网络节点高密度分布的环境中，各个网络节点的工作性能还与节点的传输时延、传输丢包率、传输误码率、传输调整时间及传输能耗有关，考虑单一指标无法选择出性能最优的中继节点，所以需要结合多个指标来评价节点的路由性能。
在低压开关柜无线通信网络中，节点交互过程中的通信数据信息受噪声、负载等因素的干扰可能会丢失，从而严重影响低压开关柜无线通信网络的节点路由性能。通常将延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗作为评价低压开关柜无线通信网络路由性能优劣的指标，因此本实施例使用以下数学模型进行节点路由性能的评价。
Figure 99275DEST_PATH_IMAGE017
（4）
Figure 68368DEST_PATH_IMAGE019
（5）
其中，
Figure 675936DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 617347DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 527534DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 187185DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 83597DEST_PATH_IMAGE024
为权重因子且
Figure 941832DEST_PATH_IMAGE025
；可以根据不同通信网络拓扑结构的特性改变其大小来调整延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗所占的比重；
Figure 960603DEST_PATH_IMAGE062
表示当前节点的邻居节点；
Figure 527458DEST_PATH_IMAGE026
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 289877DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的延时；
Figure 268197DEST_PATH_IMAGE027
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 129974DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的丢包率；
Figure 764218DEST_PATH_IMAGE028
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 127066DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的误码率；
Figure 897576DEST_PATH_IMAGE029
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 445101DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的调整时间；
Figure 301061DEST_PATH_IMAGE030
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 202021DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的能耗。
下面分别对延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗进行详细介绍。
1）延时：
由于低压开关柜无线通信网络受噪声、负载等因素的干扰，会造成路由延时的变化。此外路由延时还受到信号传输速度、物理距离、路由拥塞程度等因素的影响，因此延时是一个衡量路由节点实时性的有效指标。
节点的延时包括发送延时、传播延时、处理延时和排队延时，设节点
Figure 30300DEST_PATH_IMAGE006
的发送延时、传播延时、处理延时、排队延时依次为
Figure 561776DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 967349DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 609683DEST_PATH_IMAGE033
、
Figure 43201DEST_PATH_IMAGE034
，其中，
Figure 542315DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 372868DEST_PATH_IMAGE036
表示节点所要发送的数据帧长度，
Figure 756576DEST_PATH_IMAGE037
则表示节点通信的信道带宽，
Figure 621764DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 557359DEST_PATH_IMAGE039
表示节点通信的信道长度，
Figure 531000DEST_PATH_IMAGE040
表示电磁波在节点通信信道中的传播速度，节点的总延时
Figure 780715DEST_PATH_IMAGE026
由下式计算：
Figure 562727DEST_PATH_IMAGE042
（6）。
2）丢包率：
丢包率也是一个衡量路由节点可靠性的重要指标。丢包率是指数据传输过程中所丢失数据包数量占所发送数据包的比率。网络中节点
Figure 606906DEST_PATH_IMAGE006
的丢包率
Figure 84155DEST_PATH_IMAGE027
可由下式计算：
Figure 668720DEST_PATH_IMAGE044
（7）
公式（7）中，
Figure 242921DEST_PATH_IMAGE045
表示节点在将数据发送至下一个节点的过程中丢失的数据包数量，
Figure 143487DEST_PATH_IMAGE046
表示节点
Figure 435928DEST_PATH_IMAGE006
向下一个节点发送的数据包总量。
3）误码率：
误码率是指数据传输过程中出现的误码占所传输的总码数的比率。误码率的计算公式如下：
Figure 824184DEST_PATH_IMAGE047
（8）
公式（8）中，
Figure 190575DEST_PATH_IMAGE048
表示节点在将数据发送至下一个节点的过程中出现的误码数量；
Figure 576557DEST_PATH_IMAGE049
表示节点
Figure 153032DEST_PATH_IMAGE006
向下一个节点发送的数据总码数。
4）调整时间：
调整时间定义为低压开关柜无线通信网络中的节点在接收到上一个节点发送的完整数据包开始到该节点将接收到的数据包完整发送至下一个节点所需的最大时间，记为
Figure 282662DEST_PATH_IMAGE029
。
5）节点能耗：
节点的不同状态的功率与相应状态持续时间乘积之和为该节点的能耗。其中单个节点的功率包括发射功率、接收功率以及休眠状态的功率。由于节点在休眠状态下消耗的能量相对于发射与接收状态消耗的能量可以忽略不计，因此节点
Figure 18405DEST_PATH_IMAGE006
的能耗用公式表示如下：
Figure 372026DEST_PATH_IMAGE050
（9）
公式（9）中，
Figure 373480DEST_PATH_IMAGE030
表示节点
Figure 244484DEST_PATH_IMAGE006
接收kbit数据到将其完整发送出去的整个过程所消耗的总能量；
Figure 647784DEST_PATH_IMAGE051
表示节点
Figure 437885DEST_PATH_IMAGE006
的发射功率，
Figure 926636DEST_PATH_IMAGE052
表示节点
Figure 86484DEST_PATH_IMAGE006
完整发送1bit数据所需的时间；
Figure 406607DEST_PATH_IMAGE053
表示节点
Figure 305292DEST_PATH_IMAGE006
的接收功率，
Figure 219022DEST_PATH_IMAGE054
表示节点
Figure 494145DEST_PATH_IMAGE006
完整接收1bit数据所需时间。
步骤S7、判断节点a是否为目标节点
Figure 403196DEST_PATH_IMAGE002
：若是，则将由起始节点
Figure 925313DEST_PATH_IMAGE003
、中继节点a及目标节点
Figure 123076DEST_PATH_IMAGE002
构成的路由路径保存在起始节点
Figure 264207DEST_PATH_IMAGE003
的数据栈中；若不是，则将节点a作为下一次路由转发的起始节点，并将节点a位置记录在路由表
Figure 231026DEST_PATH_IMAGE063
中，并返回执行步骤S4。
步骤S8、判断低压开关柜无线通信网络中每个节点是否保存了自身与其余所有节点之间通信的最优路由路径：若是，则保存所有节点间通信的最优路径的路由矩阵；若否，则返回执行步骤S4。
本实施例中，最优路由路径由路径性能评价模型计算得到，所述低压开关柜无线通信网络中任意两个节点之间的路径性能评价模型的计算公式如下：
Figure 674777DEST_PATH_IMAGE055
（10）
其中，
Figure 156574DEST_PATH_IMAGE056
表示起始节点，
Figure 773500DEST_PATH_IMAGE002
表示目标节点，
Figure 569328DEST_PATH_IMAGE057
表示起始节点
Figure 246297DEST_PATH_IMAGE058
到目标节点
Figure 480969DEST_PATH_IMAGE002
的通信路径，
Figure 573690DEST_PATH_IMAGE059
表示通信路径
Figure 515101DEST_PATH_IMAGE057
上节点
Figure 425289DEST_PATH_IMAGE006
的路由性能评价函数值。
作为本实施例优选的一种技术方案，当低压开关柜无线通信网络中出现新增节点m时，步骤S8之后，还包括如下步骤：
步骤S9、新增节点m与源节点进行通信获取ID。
步骤S10、新增节点m与自身的邻居节点进行通信，找出新增节点m的子节点，并获取新增节点的子节点的路由表。
步骤S10具体包括如下：
新增节点m与自身的邻居节点进行通信，获取自身的邻居节点的位置坐标和通信半径信息，通过公式（3）计算出新增节点m与每个邻居节点之间的距离，通过公式（2）新增节点m及其邻居节点感知范围的体积，然后通过公式（1）计算每个邻居节点被新增节点m感知到的概率，将所述概率大于等于0.5的节点设置为新增节点m的子节点，并获取这些子节点的路由表。
步骤S11、新增节点获得子节点的路由表，通过路径性能评价函数计算得到与低压开关柜无线通信网络中其余节点通信的最优路径，并将其加入新增节点自身的路由表中。
步骤S11具体包括如下：
将新增节点m设置为起始节点，目标节点设置为除节点m子节点外的任意一个节点n，通过公式（10）计算出新增节点m的每个子节点到节点n之间的路径性能评价函数值。然后，将节点m作为起始节点加入路径性能评价函数值最小的路径路由表中，从而获得节点m到节点n的最优路由表，并将该路由表保存至新增节点m的数据栈中，依此类推，直至节点m拥有与网络中其余所有节点进行通信的最优路由表。
步骤S12、将整个低压开关柜无线通信网络中所有节点进行通信的最优路由矩阵保存至源节点的数据栈中。
以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、低压开关柜无线通信网络初始化，为低压开关柜无线通信网络中所有节点分配ID号；
S2、低压开关柜无线通信网络中所有节点获取自身所有子节点的路由性能信息，其中，路由性能信息至少包括延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗；
S3、设置起始节点
Figure 406239DEST_PATH_IMAGE001
和目标节点
Figure 569367DEST_PATH_IMAGE002
；
S4、起始节点
Figure 955349DEST_PATH_IMAGE001
判断目标节点
Figure 735086DEST_PATH_IMAGE002
是否是自己的子节点：若是，直接进行数据转发，并记录本次设置的起始节点与目标节点之间的最优路由路径；若不是，则执行下一步；
S5、起始节点
Figure 864716DEST_PATH_IMAGE001
获取自身子节点实时的延时、丢包率、误码率、调整时间和节点能耗数据，并根据待转发数据的类型设置相应的权重因子；
S6、起始节点
Figure 147930DEST_PATH_IMAGE001
计算每个子节点的目标函数值并进行比较，获得目标函数值最小的子节点a作为中继节点转发数据；
S7、判断节点a是否为目标节点
Figure 219660DEST_PATH_IMAGE002
：若是，则将由起始节点
Figure 955535DEST_PATH_IMAGE001
、中继节点a及目标节点
Figure 888855DEST_PATH_IMAGE002
构成的路由路径保存在起始节点
Figure 26576DEST_PATH_IMAGE003
的数据栈中；若不是，则将节点a作为下一次路由转发的起始节点，并返回执行步骤S4；
S8、判断低压开关柜无线通信网络中每个节点是否保存了自身与其余所有节点之间通信的最优路由路径：若是，则保存所有节点间通信的最优路径的路由矩阵；若否，则返回执行步骤S4。
2.根据权利要求1所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，步骤S1具体包括如下：
S1.1、由源节点向自身的邻居节点进行第一次广播，所述邻居节点向源节点发送确认信号，源节点接收自身的邻居节点返回的确认信号，然后进行预设时间的延时后判断如果再无返回的确认信号，则源节点为返回确认信号的邻居节点分配节点ID号，并将被分配完ID号的源节点的邻居节点记为第1层节点，且将这些ID号保存在源节点的数据栈中；
S1.2、第1层节点继续向下进行广播，寻找自身的邻居节点，将第1层节点的所有邻居节点的数量返回给源节点，源节点分配相应数量的ID号给第1层节点，然后第1层节点将这些ID号分配给自身的邻居节点，并将被分配完ID号的第1层节点的邻居节点记为第2层节点，且将这些ID号保存在源节点的数据栈中；
按照步骤S1.2所述的方法，继续依次往下进行广播，为整个低压开关柜无线通信网络中的节点分配节点ID号，最终将所有节点ID号保存在源节点的数据栈中。
3.根据权利要求2所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，步骤S1.1中，所述预设时间为低压开关柜无线通信网络中任意两个节点间通信一次的最大时间。
4.根据权利要求1所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下：
S2.1、源节点进行第二次广播，获取自身的邻居节点的位置坐标和通信半径信息，分别计算出源节点与自身每个邻居节点之间的距离、源节点及其邻居节点感知范围的体积以及每个邻居节点被源节点感知到的概率，并将所述概率大于等于0.5的节点设为源节点的子节点，并将源节点的子节点的路由性能信息保存在源节点的数据栈中；
S2.2、源节点的子节点继续进行广播，获取自身的邻居节点的位置坐标和通信半径信息，计算源节点的子节点与自身邻居节点之间的距离、源节点的子节点及其邻居节点感知范围的体积以及每个源节点的子节点的邻居节点被源节点的子节点感知到的概率，并将所述概率大于等于0.5的节点设为源节点的子节点的子节点，从而获取到源节点的子节点的子节点的路由性能信息并将其保存在源节点的数据栈中；
按照步骤S2.2所述的方法，继续依次往下进行广播，直至整个低压开关柜无线通信网络中的所有节点都获取到自身所有子节点的路由性能信息。
5.根据权利要求4所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，步骤S2中，当子节点的路由性能信息发生改变时，会自动向所属的上层节点发送变化之后新的路由性能信息。
6.根据权利要求4所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，步骤S2中，设节点的感知范围是半径为
Figure 19940DEST_PATH_IMAGE004
的球体，当节点
Figure 243110DEST_PATH_IMAGE005
的位置位于节点
Figure 465276DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围内，认为节点
Figure 723082DEST_PATH_IMAGE006
可以与节点
Figure 887347DEST_PATH_IMAGE005
进行双向通信，那么节点
Figure 597814DEST_PATH_IMAGE005
被节点
Figure 607358DEST_PATH_IMAGE006
感知到的概率
Figure 985250DEST_PATH_IMAGE007
如下：
Figure 54837DEST_PATH_IMAGE008
（1）
其中，
Figure 767447DEST_PATH_IMAGE009
表示节点
Figure 315103DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围的体积，
Figure 547501DEST_PATH_IMAGE010
表示节点
Figure 787989DEST_PATH_IMAGE005
的感知范围的体积，
Figure 738628DEST_PATH_IMAGE011
表示节点
Figure 355554DEST_PATH_IMAGE006
的感知范围半径，
Figure 442459DEST_PATH_IMAGE012
表示节点
Figure 437589DEST_PATH_IMAGE006
与节点
Figure 609944DEST_PATH_IMAGE013
之间的距离；
Figure 764982DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 971972DEST_PATH_IMAGE012
的表达式分别如下：
Figure 288684DEST_PATH_IMAGE014
（2）
Figure 948336DEST_PATH_IMAGE015
（3）。
7.根据权利要求1所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，步骤S6中，目标函数值的计算公式如下：
Figure 156332DEST_PATH_IMAGE016
（4）
Figure 217829DEST_PATH_IMAGE017
（5）
其中，
Figure 236601DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 117969DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure 614809DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 530813DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 720486DEST_PATH_IMAGE022
为权重因子且
Figure 105462DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 405993DEST_PATH_IMAGE024
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 910924DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的延时；
Figure 271498DEST_PATH_IMAGE025
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 393038DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的丢包率；
Figure 231681DEST_PATH_IMAGE026
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 105965DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的误码率；
Figure 637440DEST_PATH_IMAGE027
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 980697DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的调整时间；
Figure 888610DEST_PATH_IMAGE028
表示低压开关柜无线通信网络中节点
Figure 633712DEST_PATH_IMAGE006
进行数据转发的能耗。
8.根据权利要求7所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，节点的延时包括发送延时、传播延时、处理延时和排队延时，设节点
Figure 336089DEST_PATH_IMAGE006
的发送延时、传播延时、处理延时、排队延时依次为
Figure 901062DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 829311DEST_PATH_IMAGE030
、
Figure 694498DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 567777DEST_PATH_IMAGE032
，其中，
Figure 620046DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 604183DEST_PATH_IMAGE034
表示节点所要发送的数据帧长度，
Figure 323877DEST_PATH_IMAGE035
则表示节点通信的信道带宽，
Figure 368056DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 422469DEST_PATH_IMAGE037
表示节点通信的信道长度，
Figure 210296DEST_PATH_IMAGE038
表示电磁波在节点通信信道中的传播速度，节点的总延时
Figure 518918DEST_PATH_IMAGE024
由下式计算：
Figure 733999DEST_PATH_IMAGE039
（6）
Figure 760861DEST_PATH_IMAGE040
（7）
公式（7）中，
Figure 352379DEST_PATH_IMAGE041
表示节点在将数据发送至下一个节点的过程中丢失的数据包数量，
Figure 266239DEST_PATH_IMAGE042
表示节点
Figure 652221DEST_PATH_IMAGE006
向下一个节点发送的数据包总量；
误码率的计算公式如下：
Figure 431958DEST_PATH_IMAGE043
（8）
公式（8）中，
Figure 561589DEST_PATH_IMAGE044
表示节点在将数据发送至下一个节点的过程中出现的误码数量；
Figure 844802DEST_PATH_IMAGE045
表示节点
Figure 401686DEST_PATH_IMAGE006
向下一个节点发送的数据总码数；
调整时间为低压开关柜无线通信网络中的节点在接收到上一个节点发送的完整数据包开始到该节点将接收到的数据包完整发送至下一个节点所需的最大时间，记为
Figure 403140DEST_PATH_IMAGE027
；
节点
Figure 320149DEST_PATH_IMAGE006
的节点能耗用公式表示如下：
Figure 723448DEST_PATH_IMAGE046
（9）
公式（9）中，
Figure 451233DEST_PATH_IMAGE028
表示节点
Figure 674404DEST_PATH_IMAGE006
接收kbit数据到将其完整发送出去的整个过程所消耗的总能量；
Figure 411416DEST_PATH_IMAGE047
表示节点
Figure 669222DEST_PATH_IMAGE006
的发射功率，
Figure 567908DEST_PATH_IMAGE048
表示节点
Figure 26177DEST_PATH_IMAGE006
完整发送1bit数据所需的时间；
Figure 301301DEST_PATH_IMAGE049
表示节点
Figure 413613DEST_PATH_IMAGE006
的接收功率，
Figure 748780DEST_PATH_IMAGE050
表示节点
Figure 680964DEST_PATH_IMAGE006
完整接收1bit数据所需时间。
9.根据权利要求8所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，步骤S8中，最优路由路径由路径性能评价模型计算得到，所述路径性能评价模型的计算公式如下：
Figure 759778DEST_PATH_IMAGE051
（10）
其中，
Figure 241444DEST_PATH_IMAGE001
表示起始节点，
Figure 481933DEST_PATH_IMAGE002
表示目标节点，
Figure 432571DEST_PATH_IMAGE052
表示起始节点
Figure 783918DEST_PATH_IMAGE001
到目标节点
Figure 870823DEST_PATH_IMAGE002
的通信路径，
Figure 282212DEST_PATH_IMAGE053
表示通信路径
Figure 454568DEST_PATH_IMAGE052
上节点
Figure 625917DEST_PATH_IMAGE006
的路由性能评价函数值。
10.根据权利要求1-9任一项所述的用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法，其特征在于，当低压开关柜无线通信网络中出现新增节点m时，步骤S8之后，还包括如下步骤：
S9、新增节点m与源节点进行通信获取ID；
S10、新增节点m与自身的邻居节点进行通信，找出新增节点m的子节点，并获取新增节点的子节点的路由表；
S11、新增节点获得子节点的路由表，通过路径性能评价函数计算得到与低压开关柜无线通信网络中其余节点通信的最优路径，并将其加入新增节点自身的路由表中；
S12、将整个低压开关柜无线通信网络中所有节点进行通信的最优路由矩阵保存至源节点的数据栈中。
CN202010958115.7A 2020-09-14 2020-09-14 一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法 Active CN111935797B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010958115.7A CN111935797B (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010958115.7A CN111935797B (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111935797A true CN111935797A (zh) 2020-11-13
CN111935797B CN111935797B (zh) 2021-01-26

Family

ID=73309846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010958115.7A Active CN111935797B (zh) 2020-09-14 2020-09-14 一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111935797B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114513796A (zh) * 2022-02-17 2022-05-17 中建安装集团有限公司 一种不依赖电力与通信基础设施的窄带物联网组网方法
CN116471299A (zh) * 2023-03-28 2023-07-21 湖南湘能智能配电设备有限公司 一种环柜自组物联网优化控制方法与装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105848238A (zh) * 2015-01-16 2016-08-10 中国科学院上海高等研究院 基于多参数的无线传感器网络IPv6路由方法
CN110519822A (zh) * 2018-05-21 2019-11-29 天津科技大学 一种低能耗的机会路由候选中继选择算法
CN111107602A (zh) * 2019-12-24 2020-05-05 杭州电子科技大学 一种无线体域网能耗和时延加权最小的安全路由选择方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105848238A (zh) * 2015-01-16 2016-08-10 中国科学院上海高等研究院 基于多参数的无线传感器网络IPv6路由方法
CN110519822A (zh) * 2018-05-21 2019-11-29 天津科技大学 一种低能耗的机会路由候选中继选择算法
CN111107602A (zh) * 2019-12-24 2020-05-05 杭州电子科技大学 一种无线体域网能耗和时延加权最小的安全路由选择方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱俊超: "低压电力线载波集中抄表系统路由算法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
罗海波: "线型无线传感器网络中一种联合优化中继节点选择策略", 《传感技术学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114513796A (zh) * 2022-02-17 2022-05-17 中建安装集团有限公司 一种不依赖电力与通信基础设施的窄带物联网组网方法
CN114513796B (zh) * 2022-02-17 2023-03-28 中建安装集团有限公司 一种不依赖电力与通信基础设施的窄带物联网组网方法
CN116471299A (zh) * 2023-03-28 2023-07-21 湖南湘能智能配电设备有限公司 一种环柜自组物联网优化控制方法与装置
CN116471299B (zh) * 2023-03-28 2024-04-05 湖南湘能智能配电设备有限公司 一种环柜自组物联网优化控制方法与装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111935797B (zh) 2021-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ancillotti et al. Reliable data delivery with the IETF routing protocol for low-power and lossy networks
CN101707763B (zh) 一种无线传感器网络IPv6地址自动配置的实现方法
Feng Research on water-saving irrigation automatic control system based on internet of things
Iyer et al. Performance analysis of wireless mesh routing protocols for smart utility networks
CN102158983B (zh) 一种构建6LoWPAN无线传感器网络的实现方法
CN106357305A (zh) 一种树形结构网络的自动组网方法、装置及系统
Liu et al. Characterizing data deliverability of greedy routing in wireless sensor networks
CN113765544B (zh) 基于hplc与rf的双模异构场域网多径并发传输方法、系统及装置
CN109699033B (zh) 面向成本和负载均衡的LoRa电力物联网基站部署方法及装置
CN111935797B (zh) 一种用于低压开关柜无线通信网络的动态路由方法
CN109788444A (zh) 应用于高密度多跳网络中的节点组网方法
CN108289317B (zh) 一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法及装置
CN104202787A (zh) 基于最佳冗余度的无线传感器网络自适应路由方法
Hunkeler et al. A case for centrally controlled wireless sensor networks
Iyer et al. Performance comparison of routing protocols over smart utility networks: A simulation study
CN112954727B (zh) 一种隧道无线传感网络通信方法及系统
CN109819496A (zh) 一种海上多移动异构平台短距离组网方法
Zhang Effective integration of ZigBee communication technology and Internet of things technology
Kashiwagi et al. Development of Evaluation Systems for Large-Scale Wi-SUN FAN-Based IoT Applications
CN114615678B (zh) 一种基于动态树形网络流量模型的构建方法
CN111010419A (zh) 泛在电场数据采集系统与方法
CN206164529U (zh) 低功耗扩频无线通信模块
Hua et al. A cluster unmanned Flying Ad hoc Network
Jafarizadeh et al. An analytical study of low energy monitoring networks for large-scale data centers
Wang et al. Performance study of ZigBee wireless sensor network for 500kV UHV transmission tower

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant