[发明专利]一种智能电网高级量测系统AMI网络抗干扰攻击路由算法

权利要求书

1.一种智能电网高级量测系统AMI网络抗干扰攻击路由算法，其特征在于，该路由算法是对RPL路由算法的一种改进，在RPL路由算法DODAG构成的过程中，采用可用性历史向量AHV优化节点的选取，为每个节点选取多个备选母节点，当默认母节点遭到干扰攻击时自动切换到备选母节点集中的节点；在下行数据路由构成时，采用可用性历史向量AHV构成多备选路径，选取的多条备用路径与默认路径之间能够实现在存在干扰攻击的情况下同时失效的概率最小；

可用性历史向量AHV用于上行路径构建与下行路径构建的过程中，采用k比特二进制序列表示，AHV分为链路可用性历史向量L_i与路径可用性历史向量P_k；

链路可用性历史向量L_i定义为

式中：表示链路i在时刻t的可用性，的计算方法为

式中：PDR表示分组传送率，θ为人为设定的传输阈值，当PDR低于该阈值时，认为链路t时刻的状态为不可用；

路径可用性历史向量P_k定义为

式中：p^t表示路径k在t时刻的可用性，假设路径P_k由i条链路[L₁，L₂，...，L_i]构成，其中则p^t定义为

考虑一个由多条路径构成的集合M＝{P₁，P₂，...，P_k}，其中则集合M的可用性历史向量定义为式中

在上述定义的可用性历史向量的基础上，对RPL路由协议进行改进，RPL采用一个目标函数来计算节点的Rank值，Rank值代表了节点距离根节点(Root)的相对距离，采用ETX指标计算节点Rank值：

Rank(n)＝Rank(p)+ETX(n，p)

式中：n为当前节点，p为n节点的母节点，ETX(n，p)为n、p节点之间链接的预计传输次数，其计算方法为：

式中：D_n是由n节点发送数据包给p节点的成功率，D_p是由p节点发送数据包给n节点的成功率，可以包传输率越低，ETX值越大；

采用设定阈值的方法将链路ETX映射为链路可用性历史向量，假如链路i在t个时刻的ETX为对应的链路可用性历史向量为则两者之间的映射关系为

式中：γ为人为设置的ETX阈值，阈值设定得越高表示对包传输率的成功率要求越低；

在DODAG的构成过程中，首先由Root节点广播DIO信息，收到DIO信息的节点计算自身的Rank，对于从不同邻居节点收到的DIO信息，节点可以计算出不同的自身Rank值，从中选取最低的Rank值作为自己的Rank，并将相应的节点选取为默认母节点，同时，节点根据可用性历史向量选取备用母节点；

DODAG构成以后，各节点向所有母节点发送DAO信息，直到DAO信息传输到Root节点，Root节点根据收集到的DAO信息中包含的路径信息，利用可用性历史向量选取下行数据的路由路径。