本發(fā)明涉及電力線載波通信技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選方法。

背景技術(shù)：

目前中低壓電力線載波通信傳輸主要采用ofdm技術(shù)，通過(guò)時(shí)分復(fù)用和頻分復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)多頻段及多時(shí)段的信號(hào)傳輸。基于中低壓電力線載波通信傳輸時(shí)具有較大隨機(jī)性和不穩(wěn)定性、信號(hào)傳輸衰減快及易受電磁干擾等問(wèn)題，普遍相關(guān)研究和設(shè)計(jì)主要偏向或者集中在對(duì)電力線載波通信的ofdm系統(tǒng)信道優(yōu)化、發(fā)送功率控制、頻譜管理等。出于電力線載波通信組網(wǎng)是在電力線上傳輸?shù)脑?，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固定且單一：星型及樹(shù)型。因此，現(xiàn)有的理論及應(yīng)用極少涉及到電力線載波通信組網(wǎng)的路由選擇算法。

良好的電力線載波通信組網(wǎng)路由選擇算法設(shè)計(jì)不僅需考慮到整體信號(hào)傳遞時(shí)最優(yōu)路徑選擇，減少信號(hào)傳遞時(shí)用于維護(hù)信號(hào)中繼及遠(yuǎn)程傳送時(shí)帶來(lái)的額外開(kāi)支，避免信號(hào)衰減帶來(lái)的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。而且需要考慮整體網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸時(shí)經(jīng)過(guò)多個(gè)通信節(jié)點(diǎn)時(shí)可能帶來(lái)的業(yè)務(wù)負(fù)載率，同時(shí)考率信號(hào)傳遞的擁塞控制以避免部分節(jié)點(diǎn)過(guò)多處理中轉(zhuǎn)和信號(hào)放大等負(fù)擔(dān)。而路由選擇算法又可分為靜態(tài)路由及動(dòng)態(tài)路由。

鑒于上述原因，如何設(shè)計(jì)一種可以自適應(yīng)調(diào)整的優(yōu)選路由算法極大減少整體電力線載波通信組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，提高組網(wǎng)中不同通信節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)承載能力是當(dāng)前研究的關(guān)鍵。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選方法，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整，提高組網(wǎng)通信節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)承載能力。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選算法，包括以下步驟：

步驟s410：底層節(jié)點(diǎn)采集底層子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，明確底層子節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的不同業(yè)務(wù)類型數(shù)據(jù)量大小，同時(shí)分析已有的其他底層節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)需要中轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)量。明確不同底層節(jié)點(diǎn)自身的實(shí)際業(yè)務(wù)負(fù)載量大小。

步驟s420：根據(jù)現(xiàn)有底層節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)量大小，構(gòu)建了每個(gè)底層節(jié)點(diǎn)與底層子節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)量與業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，以評(píng)估每個(gè)由于業(yè)務(wù)承載量過(guò)多而造成如信號(hào)擁塞、數(shù)據(jù)處理緩慢等業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)程度。

步驟s430：計(jì)算并確定當(dāng)前的局部和全局業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率大小，可用于評(píng)估業(yè)務(wù)負(fù)載均衡及業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)程度大小。

步驟s440：判斷此時(shí)是否有新的節(jié)點(diǎn)之間存在信號(hào)傳輸需求，存在則進(jìn)入下一個(gè)步驟進(jìn)行路由優(yōu)選；否則返回步驟s410。

步驟s450：基于遺傳算法構(gòu)建每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由表，同時(shí)形成路由優(yōu)選模型，其中，所述節(jié)點(diǎn)路由表中的特定列位置可由0/1表示新節(jié)點(diǎn)信號(hào)傳遞時(shí)是否經(jīng)由該節(jié)點(diǎn)，所述基于遺傳算法最優(yōu)路由優(yōu)選構(gòu)建了可實(shí)現(xiàn)加入兩個(gè)節(jié)點(diǎn)信息傳遞后整體網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡以及業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率最小化方法。

步驟s460：根據(jù)遺傳算法計(jì)算出滿足復(fù)雜均衡以及業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率最小化的路徑信息。

步驟s470：后續(xù)同樣根據(jù)整體網(wǎng)絡(luò)滿足復(fù)雜均衡以及業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率最小化的目標(biāo)繼續(xù)路由自適應(yīng)調(diào)整。

本發(fā)明的有益效果：通過(guò)合理的路由設(shè)計(jì)優(yōu)化不同節(jié)點(diǎn)之間信號(hào)傳遞時(shí)所應(yīng)選擇的跳數(shù)以及中轉(zhuǎn)和信號(hào)放大的通信節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建優(yōu)選的路由選擇提高信號(hào)遠(yuǎn)程傳送的可靠程度及質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明所述一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選方法的低中壓電力線載波通信組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示例圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明所述一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選方法的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的0/1數(shù)字序列路由表結(jié)構(gòu)示例圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明所述一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選方法的多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的全局路由表以及節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)4之間信息傳遞的示例圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明所述一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選方法的整體路由選擇及網(wǎng)絡(luò)均衡和業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率最小化的算法流程圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明所述一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選方法的基于遺傳算法實(shí)現(xiàn)的路由選擇算法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

一種基于遺傳算法的電力線載波通信路由自適應(yīng)優(yōu)選算法，包括以下步驟：

步驟s410：底層節(jié)點(diǎn)采集底層子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，明確底層子節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的不同業(yè)務(wù)類型數(shù)據(jù)量大小，同時(shí)分析已有的其他底層節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)需要中轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)量，明確不同底層節(jié)點(diǎn)自身的實(shí)際業(yè)務(wù)負(fù)載量大小。

步驟s420：根據(jù)現(xiàn)有底層節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)量大小，構(gòu)建了每個(gè)底層節(jié)點(diǎn)與底層子節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)量與業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，以評(píng)估每個(gè)由于業(yè)務(wù)承載量過(guò)多而造成如信號(hào)擁塞、數(shù)據(jù)處理緩慢等業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)程度。

步驟s430：計(jì)算并確定當(dāng)前的局部和全局業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率大小，可用于評(píng)估業(yè)務(wù)負(fù)載均衡及業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)程度大小。

步驟s440：判斷此時(shí)是否有新的節(jié)點(diǎn)之間存在信號(hào)傳輸需求，存在則進(jìn)入下一個(gè)步驟進(jìn)行路由優(yōu)選；否則返回步驟s410。

步驟s450：基于遺傳算法構(gòu)建每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由表，同時(shí)形成路由優(yōu)選模型，其中，所述節(jié)點(diǎn)路由表中的特定列位置可由0/1表示新節(jié)點(diǎn)信號(hào)傳遞時(shí)是否經(jīng)由該節(jié)點(diǎn)，所述基于遺傳算法最優(yōu)路由優(yōu)選構(gòu)建了可實(shí)現(xiàn)加入兩個(gè)節(jié)點(diǎn)信息傳遞后整體網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡以及業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率最小化方法。

步驟s460：根據(jù)遺傳算法計(jì)算出滿足復(fù)雜均衡以及業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率最小化的路徑信息。

步驟s470：后續(xù)同樣根據(jù)整體網(wǎng)絡(luò)滿足復(fù)雜均衡以及業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)概率最小化的目標(biāo)繼續(xù)路由自適應(yīng)調(diào)整。

為了方便理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，以下通過(guò)具體使用方式上對(duì)本發(fā)明的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1中所示，低中壓電力線載波通信組網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要分為樹(shù)型與星型。組網(wǎng)由一個(gè)頂層通信節(jié)點(diǎn)(中心節(jié)點(diǎn))、多個(gè)底層節(jié)點(diǎn)及底層子節(jié)點(diǎn)(終端節(jié)點(diǎn))組成。一個(gè)頂層節(jié)點(diǎn)下?lián)碛卸鄠€(gè)底層節(jié)點(diǎn)，一個(gè)底層節(jié)點(diǎn)下可以擁有一個(gè)或者多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，具體視實(shí)際生活中網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而定。但在本文中統(tǒng)一規(guī)定為一個(gè)頂層通信節(jié)點(diǎn)、多個(gè)底層節(jié)點(diǎn)及多個(gè)底層子節(jié)點(diǎn)。通常頂層通信節(jié)點(diǎn)可以作為一個(gè)鏈接節(jié)點(diǎn)來(lái)保證底層節(jié)點(diǎn)之間的通信，或者采集信息實(shí)現(xiàn)如負(fù)荷檢測(cè)、遠(yuǎn)程抄表、路燈控制等功能。目前電力線載波通信組網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)上會(huì)安裝部分處理器、交換機(jī)或者路由器用以處理管理數(shù)據(jù)的傳輸。通信節(jié)點(diǎn)可以按照數(shù)據(jù)處理能力劃分為兩類：一類是處理數(shù)據(jù)能力偏強(qiáng)的控制器，多以安裝在中心節(jié)點(diǎn)或者底層節(jié)點(diǎn)上為主；另一類是處理數(shù)據(jù)能力偏弱的執(zhí)行器/數(shù)據(jù)采集器，多安裝在底層節(jié)點(diǎn)或者底層子節(jié)點(diǎn)上。兩個(gè)底層節(jié)點(diǎn)信號(hào)傳遞時(shí)需經(jīng)過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)并借由部分節(jié)點(diǎn)作為信號(hào)中繼及放大的對(duì)象，如何明確其經(jīng)過(guò)的底層節(jié)點(diǎn)數(shù)及底層節(jié)點(diǎn)選擇是實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡及業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)最小化路由優(yōu)選的關(guān)鍵。

為實(shí)現(xiàn)電力線載波通信路由選擇，明確不同底層節(jié)點(diǎn)之間信息傳遞路徑，同時(shí)實(shí)現(xiàn)整體電力線負(fù)載均衡和魯棒性提高，本專利將在該圖1的基礎(chǔ)上展開(kāi)介紹。同時(shí)需要申明的是本專利由兩個(gè)組成部分來(lái)實(shí)現(xiàn)，分別是業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型以及路由選擇算法。兩者的關(guān)系為評(píng)估模型作為路由選擇算法的輸入，路由算法輸出結(jié)果作為評(píng)估模型的反饋。

(1)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

首先設(shè)定實(shí)際電力線載波通信時(shí)信號(hào)的業(yè)務(wù)類型集合為i＝{1,2,…,num(i)}，共有num(i)類不同的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)i,i∈i優(yōu)先等級(jí)pr(i)也不一樣，該優(yōu)先等級(jí)主要指的是在數(shù)據(jù)信息傳遞過(guò)程中優(yōu)先傳輸和考慮的網(wǎng)絡(luò)傳輸指標(biāo)。按照qos服務(wù)等級(jí)設(shè)定，i的數(shù)值越大則優(yōu)先等級(jí)也越高。即當(dāng)滿足i＞j條件時(shí)，業(yè)務(wù)i的傳遞優(yōu)先級(jí)別高于j，pr(i)＞pr(j)。

頂層節(jié)點(diǎn)(中心節(jié)點(diǎn))下共有數(shù)量為num(k)的k集合底層節(jié)點(diǎn)，每個(gè)底層節(jié)點(diǎn)下包含數(shù)量為num(sk)的sk集合底層子節(jié)點(diǎn)。為簡(jiǎn)單化實(shí)際應(yīng)用中路由算法計(jì)算，此處將這些節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)連接關(guān)系抽象類比成一條虛擬的邏輯鏈路通道。即節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)存在一條單一的邏輯鏈路通道，具體到實(shí)際生活中包含多個(gè)信道及路由器和交換機(jī)，但在本專利中不做細(xì)致介紹。

其中底層節(jié)點(diǎn)與下級(jí)的多個(gè)底層子節(jié)點(diǎn)間存在多條鏈路，對(duì)應(yīng)關(guān)系為一對(duì)多。鏈路s,s∈sk負(fù)載的最大負(fù)載量為pthmax,s，負(fù)載上限閾值為pths，業(yè)務(wù)承載量為pbs，設(shè)定此時(shí)鏈路s上出現(xiàn)故障的概率大小為po(s)。

pbs≤pths時(shí)，鏈路s表現(xiàn)為輕負(fù)載，該鏈路上出現(xiàn)故障的概率po(·)為αs；pthmax,s＞pbs＞pths時(shí)，鏈路s表現(xiàn)為重負(fù)載，該鏈路上出現(xiàn)故障的概率po(·)大小將為αs加上修正系數(shù)服從概率密度以pos為均值，(σs)²為方差的正態(tài)分布函數(shù)n(pos,(σs)²)。

po(·)表示的是出現(xiàn)業(yè)務(wù)故障風(fēng)險(xiǎn)的概率函數(shù)，該函數(shù)值的計(jì)算由所處的鏈路業(yè)務(wù)負(fù)載率和鏈路抗壓的大小所決定。通常鏈路s的負(fù)載上限閾值pths越高則代表鏈路的抗壓及魯棒性能力越高，同理鏈路抗壓能力及魯棒性越高代表負(fù)載上限閾值pths越大。

同理，頂層節(jié)點(diǎn)與底層節(jié)點(diǎn)之間同樣存在多條鏈路通道，每條鏈路通道k,k∈k負(fù)載的最大負(fù)載量為pthmax,k，鏈路負(fù)載上限閾值為pthk，業(yè)務(wù)承載量為pbk，設(shè)定此時(shí)鏈路k上出現(xiàn)故障的概率大小為po(k)。

pbk≤pthk時(shí)，鏈路k上出現(xiàn)故障的概率po(·)為βk；pthmax,k＞pbk＞pthk時(shí)，鏈路k上出現(xiàn)故障的概率po(·)大小將服從βk加上修正系數(shù)以為均值，為方差的正態(tài)分布函數(shù)po～n(po(s),(σs)²)。

在此引入自定義變量——局部業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)度pbrk來(lái)表征鏈路k上的業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)，該值等于po(k,pbk)。同時(shí)再引入自定義變量——全局業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)度gbr來(lái)表征由于業(yè)務(wù)負(fù)載不均導(dǎo)致業(yè)務(wù)失效的風(fēng)險(xiǎn)程度，該值等于局部業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)度pbrk之和。

設(shè)定全網(wǎng)期望業(yè)務(wù)負(fù)載率(expectedloadrate)為elr，實(shí)際平均業(yè)務(wù)負(fù)載率(averagedloadrate)為alr。每個(gè)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的鏈路負(fù)載率為rates，其具體計(jì)算方法如下：

rates＝pths/pthmax,s(8)

rates業(yè)務(wù)負(fù)載率的大小等于鏈路s,s∈sk上的負(fù)載量pths除以當(dāng)前鏈路的最大負(fù)載量閾值pthmax,s。該閾值的大小由線路具體材質(zhì)和系統(tǒng)劃分而決定，即該閾值為固定常數(shù)。

(2)路由選擇算法

路由算法主要針對(duì)的是底層節(jié)點(diǎn)與底層節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)傳遞。目前主要按照遺傳算法來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的路徑選擇。由于考慮到電力線載波通信在實(shí)際使用過(guò)程中，信息傳遞的會(huì)隨著距離的增大而衰減，因此在使用遺傳算法來(lái)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)之間的路由進(jìn)行選擇之前，為了簡(jiǎn)化模型。本專利將兩個(gè)相鄰且存在電力線相連的任意節(jié)點(diǎn)距離量化為1，每個(gè)底層節(jié)點(diǎn)上存在一個(gè)路由器，每個(gè)底層節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)路由器表示一跳。

為實(shí)現(xiàn)全局負(fù)載均衡及風(fēng)險(xiǎn)度的降低，底層子節(jié)點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)路由選擇需滿足式子(9)(10)。圖4是本專利的路由選擇整體算法流程圖。在每個(gè)底層節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)并存有一張路由表，該路由表為一串0/1序列的數(shù)字結(jié)構(gòu)。其中特定列上的0、1可用于表示該特定列的序號(hào)節(jié)點(diǎn)是否經(jīng)由該節(jié)點(diǎn)的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)或者放大。規(guī)定以下規(guī)則：兩節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送信號(hào)如果經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)的路由且需要路由轉(zhuǎn)發(fā)代表則在該節(jié)點(diǎn)的路由表上對(duì)應(yīng)列表示為1，否則為0。

以圖3中的第4列節(jié)點(diǎn)路由表為例。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由確定的時(shí)候，此時(shí)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)相連中間的節(jié)點(diǎn)上的路由表對(duì)應(yīng)列位置將會(huì)按照0/1序列標(biāo)注出是否經(jīng)由該節(jié)點(diǎn)中繼轉(zhuǎn)發(fā)或者信號(hào)放到。圖3中第1、2、3、4行表示底層節(jié)點(diǎn)編號(hào)，第4列中的數(shù)據(jù)分別為1101。此時(shí)代表頂端底層節(jié)點(diǎn)1和4之間存在信號(hào)傳輸，中間選擇第2個(gè)底層節(jié)點(diǎn)作為中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)。通過(guò)上述路由表方式來(lái)確定最終信號(hào)傳遞的路徑，每次出現(xiàn)新的節(jié)點(diǎn)之間信息傳輸需求對(duì)應(yīng)路由表位置將會(huì)作出變更，路由表中的0/1數(shù)據(jù)確定方式將采用下文的路由選擇算法。

遺傳算法的主要目的是確保兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信和路由選擇時(shí)能盡量滿足關(guān)系式(9)和(10)，在保證業(yè)務(wù)負(fù)載均衡條件下，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)的最小化。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間選擇路由滿足該關(guān)系式時(shí)才能保證基本的通信路由負(fù)載均衡。而整體路由選擇運(yùn)算流程主要由以下個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：

步驟s451：初始化發(fā)送及接受位置。明確信息發(fā)送起始點(diǎn)節(jié)點(diǎn)sres與目的節(jié)點(diǎn)sdest的編號(hào)，將其每個(gè)節(jié)點(diǎn)路由表中對(duì)應(yīng)兩列的位置置為1.

步驟s452：編碼。規(guī)定以下編碼原則：每個(gè)底層節(jié)點(diǎn)傳遞消息給另外一個(gè)底層或者頂層節(jié)點(diǎn)過(guò)程中需要路由選擇路徑及轉(zhuǎn)發(fā)信息的節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為1，其他為0；同時(shí)消息發(fā)送起始點(diǎn)及目的節(jié)點(diǎn)也標(biāo)記為1。

步驟s453：初始群體生成。在消息發(fā)送起始點(diǎn)sres及目的節(jié)點(diǎn)sdest之間通過(guò)系統(tǒng)隨機(jī)生成h個(gè)串結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為|sdest-ssrc|的0/1序列數(shù)據(jù)，將其分別存入多個(gè)節(jié)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)的列。

步驟s454：初始化進(jìn)化代數(shù)計(jì)數(shù)器t＝0，全局最大進(jìn)化代數(shù)為tmax。

步驟s455：適應(yīng)度值評(píng)估比較：將關(guān)系式(9)(10)作為h個(gè)串結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的適應(yīng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用自適應(yīng)方式保證全局業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在鏈路上的負(fù)載均衡效果。

步驟s456：選擇最優(yōu)個(gè)體和次優(yōu)個(gè)體：通過(guò)適應(yīng)度獲取h個(gè)串結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中的最優(yōu)個(gè)體及次優(yōu)個(gè)體。迭代次數(shù)t＝t+1。

步驟s457：判斷迭代次數(shù)是否達(dá)到最大次數(shù)要求，是則跳出遺傳算法的路由計(jì)算，否則進(jìn)入下一個(gè)步驟s458。

步驟s458：判斷最優(yōu)個(gè)體和次優(yōu)個(gè)體是否滿足關(guān)系式(9)(10)的最小要去，是則返回步驟s456，否則進(jìn)入下一個(gè)步驟s45

步驟459：交叉生成新的個(gè)體：將最優(yōu)個(gè)體和次優(yōu)個(gè)體以交叉概率為poc進(jìn)行交叉操作，在隨機(jī)位置進(jìn)行數(shù)字序列對(duì)換，生成新的串結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。這里唯一不可以進(jìn)行交叉的位置為目的節(jié)點(diǎn)與發(fā)送消息的源節(jié)點(diǎn)。變異生成新的個(gè)體；將最優(yōu)個(gè)體以變異概率為pom進(jìn)行變異操作，在隨機(jī)位置進(jìn)行數(shù)字序列變換，生成新的串結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。這里唯一不可以進(jìn)行變異操作的位置為目的節(jié)點(diǎn)與發(fā)送消息的源節(jié)點(diǎn)。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述方法和相關(guān)模型能夠幫助電力線通信組網(wǎng)下級(jí)多個(gè)底層節(jié)點(diǎn)優(yōu)化其負(fù)載均衡效果，通過(guò)業(yè)務(wù)負(fù)載均衡幫助多個(gè)不同節(jié)點(diǎn)之間明確其信號(hào)傳輸時(shí)的路由選擇及跳數(shù)，有效性地針對(duì)底層節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載量的大小，最大化的減少一個(gè)或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)過(guò)多承載信號(hào)中轉(zhuǎn)及放大所帶來(lái)的負(fù)擔(dān)，最小化整體信號(hào)傳輸失效的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)概率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。