電力載波傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)算法及應(yīng)用.pdf

1、電力載波傳感器網(wǎng)絡(luò)采用低壓電力線作為物理傳輸信道，通信信道的時(shí)變性、噪聲干擾強(qiáng)及信號(hào)衰減大等固有特點(diǎn)易造成網(wǎng)絡(luò)鏈路不穩(wěn)定、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)，某些節(jié)點(diǎn)容易失效或從數(shù)據(jù)鏈路上脫離，不能連接到網(wǎng)絡(luò)中，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的連通性遭到破壞，嚴(yán)重降低了網(wǎng)絡(luò)的通信可靠性。因此，需要設(shè)計(jì)適用于電力載波傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋭?dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)算法，及時(shí)調(diào)整中繼節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞纳伞?鑒于電力載波傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，采用基于智能優(yōu)化算法的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)

2、進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。蟻群算法計(jì)算簡單，適用于解決動(dòng)態(tài)問題，對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化有良好的適應(yīng)性，并且能夠在盡可能短的時(shí)間內(nèi)找到新的路徑。因此，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信道的時(shí)變和延時(shí)特性，在改進(jìn)的蟻群算法中采用網(wǎng)絡(luò)鏈路的端到端傳輸時(shí)延作為優(yōu)化目標(biāo)，設(shè)計(jì)基于獲得最小傳輸時(shí)延的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，同時(shí)，將反映信道衰減特性的參數(shù)加入狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率公式中，提出基于改進(jìn)蟻群算法的拓?fù)鋭?dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)算法（DynamicTopologyDiscoveryAlgorithmbasedonI

3、mprovedAntColonyAlgorithm，IACA-DTD）。從圖論拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，利用G=（V，E）描述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用圖的一棵以中心節(jié)點(diǎn)為根的最小生成樹表示網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)連通情況。這樣，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)問題即可轉(zhuǎn)化為通過螞蟻的選路以尋優(yōu)策略生成圖的最小生成樹問題，并與廣度優(yōu)先搜索思想結(jié)合，以保證生成樹的連通性。在Matlab中對(duì)IACA-DTD算法進(jìn)行仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，IACA-DTD算法減小了網(wǎng)絡(luò)平均鏈