[发明专利]一种面向配电网的可重构无线传感器网络中继部署方法

权利要求书

1.一种面向配电网的可重构无线传感器网络中继部署方法，通信网络包括由网关节点、传感器节点和候选节点构成的通信节点，用于部署所述通信节点的位置包括网关节点部署位置、n个传感器节点部署位置和m个候选节点部署位置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取所述网关节点集合{g}、传感器节点集合S＝｛s₁，s₂，…，s_n}、候选节点集合C＝｛c₁，c₂，…，c_m}、所述通信节点可配置通信半径集合R＝｛r₁，r₂，…，r_k}和传感器节点可配置跳数约束集合Δ，令i＝1，

步骤2，令每个传感器节点的最低跳数约束δ＝minΔ，构建所述通信网络的通信节点配置在通信半径r_i下的通信拓扑图G_i＝(V_i，E_i)，其中，V_i为通信节点集合，E_i为边集合，遍历所述通信节点集合V_i中每个通信节点u，若所述通信节点u∈U，则更新通信节点u的权重ω(u)＝0，若所述通信节点则更新通信节点u的权重ω(u)＝1；

步骤3，采用遗传算法获取中继节点可行部署位置，包括以下分步骤，

分步骤3a，生成初始种群∧_i，其中，个体为初始种群∧_i的可行随机解，可行随机解获得∧_i的可行随机解的方法包括以下步骤：设置概率p_d；以概率p_d删除候选节点集合C中每个候选节点在通信拓扑图G_i中所有相邻边，在通信拓扑图G_i中生成一棵以网关节点g为根节点且连通所有传感器节点的最短路径树T_j，如果最短路径树T_j中所有传感器节点到网关节点的路径都满足跳数约束δ，则创建一个可行随机解在可行随机解中，若则候选节点c_t处于最短路径树T_j上，若则候选节点c_t在最短路径树T_j外，其中，1≤t≤m；

分步骤3b，计得初始种群∧_i内每个个体的适应度，其中，所述个体的适应度

其中，n为传感器节点个数，m为候选节点个数，为最短路径树T_j中从传感器节点s到网关节点g的跳数，δ为每个传感器节点的最低跳数约束，ω₁∈(0，1]，ω₂∈(0，1]；

分步骤3c，采用轮盘赌算法从初始种群∧_i中随机选择个个体组成生成集合集合中个体的随机选择概率为

分步骤3d，从集合随机选择两个个体，分别记为x_t、x_j，删除集合中x_t和x_j，所述随机选择个体的概率符合所述分步骤3c中获得的随机选择概率；设交换概率为p_c，对和进行交叉操作生成两个新个体和集合中补入个体和

分步骤3e，重复执行所述分步骤3d直至集合

分步骤3f，设变异概率为p_m，依次对集合中所有个体进行变异操作；

分步骤3g，检测每个新生成个体是否是可行解，如果可行则成功生成新个体；否则交叉操作失败或变异操作失败，重新执行所述分步骤3d至所述分步骤3g，或重新执行所述分步骤3f至所述分步骤3g；检测个体是否可行的方法包括以下步骤：令为新生成个体，复制通信拓扑图G_i并命名为若任一x_j＝0，则除去通信拓扑图中与候选切点c_j相邻的边；否则通信拓扑图中与候选节点c_j相邻的边保留不变；在通信拓扑图上生成一棵以网关节点g为根，连接所有传感器节点的最短路径树，如果最短路径树中网关节点g到任一传感器节点的路径都满足跳数约束，则个体为可行解；

步骤4，重复执行ζ次步骤3，ζ为自然数，集合中适应度最大的个体为依次检测中各个编码若则集合U中补入个体c_j；

步骤5，更新i＝i+1，重复步骤2至步骤5过程直至i＝k+1，中继节点部署在集合U所包含的任一部署位置上。