[发明专利]基于改进量子遗传算法的多跳网络路由协议

权利要求书

1.基于改进量子遗传算法的多跳网络路由协议，其特征在于，包括：

系统模型，所述系统模型为路由发现协议的实现提供模型；

路由发现协议，所述路由发现协议通过在AODV协议的基础上结合量子遗传算法的方式，根据节点的状态建立适应度函数，并经过迭代计算后找出最优路由路径和簇头；

簇拥护，所述簇拥护通过设定剩余能量参数对比的方式来重新成簇和路由发现。

2.根据权利要求1所述的基于改进量子遗传算法的多跳网络路由协议，其特征在于，寻找所述最优路由路径和簇头的具体步骤为：

通过量子比特构建初始种群，进行选择操作，利用量子旋转门以及自适应旋转角度来进行交叉操作，利用UDP协议传回的节点状态以及位置信息构建适应度函数；

计算种群中个体的适应度值，满足条件的保留，不满足的舍弃，满足条件的个体进行交叉操作产生子代，子代与父代共同构成新父代，再参与适应度计算，循环上述步骤，直到找出最契合当前适应度函数的个体，即选出最优路由路径和簇头。

3.根据权利要求2所述的基于改进量子遗传算法的多跳网络路由协议，其特征在于，所述节点通过UDP协议将自身状态发送给服务器，所述服务器通过根据节点剩余能量和坐标位置信息构建适应度函数的方式建立能量均衡路径。

4.根据权利要求1所述的基于改进量子遗传算法的多跳网络路由协议，其特征在于，所述系统模型为路由发现协议的实现提供网络模型和能量模型。

5.根据权利要求1所述的基于改进量子遗传算法的多跳网络路由协议，其特征在于，所述簇拥护采用剩余能量参数对比的判断方法来重新成簇，具体步骤为：

当节点的剩余能量参数与参数1/β的乘积小于邻居节点剩余能量的平均值时，则判断该节点过度使用，重新进行簇头选择和路由发现。

6.根据权利要求4所述的基于改进量子遗传算法的多跳网络路由协议，其特征在于，所述路由发现协议采用重复节点寻址的方法解决广播风暴问题，具体实现步骤为：

在初始建立路由路径时，服务器广播报文，接收到报文的节点将自己的节点号或IP地址添加到报文中，然后再将这个报文广播给下一集节点，以此重复，直到最后一个节点收到报文；

节点在收到报文时要对比报文中的IP地址是否有重复，当IP地址或节点号重复时，则证明引起了广播风暴，停止报文的发送并销毁报文；

最后的节点沿原有路径返回发送反向路由RREP报文，完成所有路由的发现，在此期间所有节点都会产生一个路由表，并发送给服务器。

7.根据权利要求2所述的基于改进量子遗传算法的多跳网络路由协议，其特征在于，所述路由路径和簇头的计算过程在服务器或基站中进行，所述服务器将每个节点所要承担的角色以及发送和接收数据包的任务通过路由表发送给节点。