基于模糊推理的Q学车载网建立路由路径的方法

摘要

一种基于模糊推理的Q学车载网建立路由路径的方法，具体步骤包括：(1)网络初始化；(2)广播发送问候数据包；(3)源网络节点开始发送请求报文；(4)计算中间网络节点的信道等级；(5)更新路由请求数据包中的Q值；(6)判断当前网络节点s是否为目的网络节点，如果是，则执行步骤(7)，否则，执行步骤(4)；(7)建立正向路由信息；(8)判断路由回复数据包是否到达源网络节点，如果是，则执行步骤(9)，否则，执行步骤(7)；(9)发送数据包。本发明实现了模糊推理技术和路由技术的结合，根据模糊推理计算Q学方法中的折扣率，能够依据车载网网络环境状态动态调整折扣率，从而加快建立车载网路由的速度。

主权项

一种基于模糊推理的Q学习车载网建立路由路径的方法，包括如下步骤：(1)网络初始化：将网络中每个网络节点Q值表设置初始为空，学习率设置为0.8，路由表设置为空；(2)广播发送问候数据包：网络中的所有网络节点定期广播发送问候HELLO数据包，接收网络节点接收到相邻网络节点发送过来的HELLO包后，查询相邻网络节点表中是否存在该相邻网络节点，若是，则继续接收其他网络节点的问候HELLO数据包，否则，将该相邻网络节点加入相邻网络节点表中；(3)源网络节点开始发送请求报文：源网络节点查看路由表信息，若下一跳网络节点不为空，则按照路由表中信息，将数据发送给下一跳网络节点，否则，广播发送路由请求数据包建立路由联系；(4)计算中间网络节点的信道等级：(4a)计算相邻网络节点之间的信道空闲率；(4b)计算相邻网络节点之间的信号强度；(4c)将相邻网络节点之间的信道空闲率作为第1个信道质量指标，相邻网络节点之间的信号强度作为第2个信道质量指标，采用模糊C均值方法，获得当前网络节点和相邻网络节点之间的信道等级；(5)按照下式，更新网络节点的Q值表中的Q值：$Q_s(o,x)\leftarrow (1-\alpha )Q_s(o,x)+\alpha \{R+f(x,s){\max }_{y\in N_s}{Q}_s(o,y)\}$其中，Q_s(o,x)表示当前网络节点s选择相邻网络节点x作为到达目的网络节点o的下一跳节点的Q值，α表示学习率，α＝0.8，R表示即时奖励，若当前网络节点s选择相邻节点x作为下一跳节点可以到达目的网络节点o，则R等于1，否则R等于0；N_s表示当前网络节点s的相邻网络节点集合，f(s,x)表示折扣率，其取值为当前网络节点s和相邻网络节点x之间的信道等级；(6)判断当前网络节点s是否为目的网络节点，如果是，则执行步骤(7)，否则，执行步骤(4)；(7)建立正向路由信息：由目的网络节点开始，向邻居网络节点发送路由回复数据包，将路由回复数据包的每一跳选择Q值最大的相邻网络节点作为下一跳的网络节点，并将路由回复数据包传送给下一跳网络节点，建立正向路由信息；(8)判断路由回复数据包是否到达源网络节点，如果是，则执行步骤(9)，否则，执行步骤(7)；(9)发送数据包：当路由回复数据包到达源网络节点时，从源网络节点到目的网络节点的路由路径建立完成，源网络节点开始按照路由表信息发送数据包。