1.智能抄表系统无线网络优化方法，其特征在于：包括无线网络的路由协议、增强型DSR路由优化算法、基于最小生成树的DSR路由优化算法，其中：
无线网络的路由协议包括先验式路由协议、反应式路由协议、混合式路由协议；由于无线Mesh网络的多跳性，所以每个节点都要有报文转发功能，每个节点都能选择合适的路由协议；无可以自由移动的，网络拓扑结构会发生变化；
增强型DSR路由优化算法，在源节点和目的节点之间建立多条路径，回应多的路由请求消息已达到得到更全面的网络拓扑的目的；本算法支持单向链路，可以发现多条路由，可以保证路由的非相关性，在源节点到目的节点间建立多条非相关路由，加快其对路由需求的反应速度；
基于最小生成树的DSR路由优化算法，非相关路由数目的增加有利于源节点寻找到吞吐量大的、时延小的路由来进行网络的传输，本算法在这些增加的非相关路由中选择最适合的路由进行传输复杂网络环境之下可以有效的提升网络吞吐量，增强健壮性，提高网络传输的效率，减少端到端时延，更为重要的是这种改善的趋势随着节点运动距离的加长而变得更加明显，且不受复杂网络环境的影响。
2.按照权利要求1所述的智能抄表系统无线网络优化方法，其特征在于：
DSR协议包括两个过程：路由发现和路由维护；路由发现过程使用泛洪路由；为了减少路由发现过程的开销，每一个节点都包括一个缓存器，存放最近用过的路由信息；路由维持过程是源节点用来检测网络拓扑是否发生变化的机制；若拓扑发生变化、源路由发生中断，源节点就会收到路由错误信息；它会试着用缓存中的路由信息，如果不同就重新启动路由发现过程；
路由建立过程：
a.当源节点没有到达目的节点的路由时，广播一个路由请求报文；
b.每个收到该报文的中间节点附加上自己的ID然后重新广播，忽略重复请求和已经包含自身ID的报文；
c.当路由请求到达目的节点或者某条到达目的节点的路由的中间节点时，目的节点可以确定一条到达目的节点的完整的源路由；
d.目的节点或中间节点将所得的源路由包含在路由响应报文中，然后沿着反向路由发送回源节点或者附带在目的节点的路由请求报文中；
e.源节点收到路由响应报文后，将源路由存入缓存，并添加到每个数据报的头部；中间节点根据数据报头中的源路由转发数据报；
中间节点可以从数据报的头部获得到达所有下游节点的路由，通过合并多条路径的路由信息还可以推演出更多的拓扑信息；此外，如果设置节点的网络接口工作在混杂模式下，通过监听邻居节点使用的路由，节点还可能获得更多的拓扑信息；通过这些方式，节点可以将越来越多的“感兴趣”的网络拓扑信息存入缓存以提高路由查找的命中率；高的缓存命中率意味着可以减少进行路由发现过程的频率，节约网络带宽；不过，积极缓存也会增加将过期的路由信息注入到网络中的可能性；
路由维护过程：
a.如果在数据报的逐跳传输过程中发现链路失败，则可以由中间节点使用缓存中的可用路由来代替原头部中含有失败链路的路由，同时向源节点发送路由错误报文；
b.中间节点监听路由错误报文以删除失败路由，减小缓存错误路由信息的影响；
c.如果路由失败，则由源节点重新开始一次新的路由发现过程；
d.如果节点发现数据报头部的源路由中包括自己的ID，可以主动发送路由响应报文告知源节点存在更短路由。
3.按照权利要求1所述的智能抄表系统无线网络优化方法，其特征在于：
路由发现过程：
当节点要向目的节点发送分组时，正常情况下，就在自己的路由表中查找到达目标节点的路由信息，若自己的路由表中没有到达目标节点的信息，就发起路由发现过程；
从节点A要发现一条到达节点E的路由，节点A发送“路由请求”分组启动路由发现过程，节点A的邻节点，节点B收到该分组；该分组包含源节点和目的节点地址以及一个请求标志；请求分组中还包含转发该分组的中间节点地址；当另一个节点收到路由请求分组后，采取以下步骤：
第一步，查看路由请求消息中的目标地址和自己的地址是否匹配，若匹配，节点就向源节点返回一个路由应答消息；
第二步，若路由请求消息中的目标地址和自己的地址不匹配，节点必须检查路由请求选择中记录的路由，看是否这个节点的地址已经存在于该地址列表中，如果存在，节点废弃该分组；
第三步，若这个节点的地址已经不存在于该地址列表中，每节点必须在他的路由请求表中查询这个路由请求的发起者；若存在，节点在表中查询新近接收到的路由请求的Identification值，决定是否有一项和路由请求中的Identification值和目标节点地址相匹配；如果这个Identification，目标节点，对在路由请求表中存在，则节点会废弃掉该路由请求选择；
第四步，如果这个Identification目标节点对不在路由请求表中，节点会根据下述步骤处理路由请求消息：
a.在自己的路由表中对这个路由请求消息增加相对应的值；
b.创建该整个分组的副本并对分组副本执行以下操作；
c.附加自己的地址道路由请求中的路由记录中；
d.检查自己的路由表，看是否有到大目标节点的路由，如果在它的路由表中有这么一项，它就向路由请求消息的源节点返回一个“存储的路由应答”消息；
e.如果节点没有返回一个“存储的路由应答”，那么节点就将这个分组的副本作为广播发送；
节点B将自己的地址加入到路由请求消息中的路由记录中，并在自己的路由请求表中加入源节点，目的节点和对应Identification号，然后，再将路由请求消息广播出去；在这里，C接收到请求消息，同样传给D，再由D传给E；节点E发现自己是目标节点，就回应路由应答消息，首先在自己的路由表中查询是否有到达源节点的路由，若有，直接使用该路由将路由应答分组传给源节点；若没有，再发起路由发现过程寻找到源节点的路由；在启动路由发现过程时，发送节点在本地的发送缓冲区内保留分组；
基本路由保持：
在使用源路由发送或转发分组时，每一个发送分组的节点要负责确认数据可从此节点到下个节点；如在图5中，节点A使用源路由通过节点B、C，将分组发送到目的节点E；在这种情况下，节点A负责从A到B的链路，节点B负责从B到C的链路，节点C负责C到D的链路，节点D负责D到E的链路；
下一节点的确认方式有三种：被动确认、下层提供的确认消息和软件确认。
4.按照权利要求1所述的智能抄表系统无线网络优化方法，其特征在于：
增强型DSR路由优化算法：
若节点C已存在到节点D的路由，分别为C-E-D和C-F-D，这是，若源节点S的RREQ分组(目的
节点仍为D)到达节点C，按照传统的DSR协议，则第一个到达节点C的RREQ消息被回应，其余后到的RREQ消息被抛弃；也就是说S-A-C和S-B-C只能取一条，假设为S-A-C,这样，源节点若有分组要传输，则只有一条路径可选，要么是S-A-C-E-D，要么是S-A-C-F-D；
但两条路径不可同时用，因为这两条路径公用了S-A-C段；其实还是建立了单一的一条路径；另外，若节点存储的为拓扑图，则有一部分拓扑图被废弃；
假设节点C已存在到达节点D的路由C-E-D和C-F-D；当节点S有数据要发送到节点D时，节点S首先发送RREQ消息，节点A和节点B收到RREQ消息后，由于A和B不是目的节点，也不存在到达目 的节点的路由，则节点A和B转发RREQ消息；这样，节点C和E也收到RREQ消息；节点C存在到达目的节点D的路由，同样，节点E也存在到达目的节点D的路由；
可见，C和E都是中间节点，根据改进，节点C会收到两个RREQ，一个从节点A来，一个从节点B来，节点C会对这两个RREQ消息都给出回应；这样，节点C沿两条路径发送应答消息，一条为C-A-S，另外一条为C-B-S；最后，节点S得到拓扑图中包含节点S，A，B，C，D，E，F，D以及链路S-A，A-C，S-B，B-C，C-E，C-F，E-D，F-D；显然比原协议得到更完全的拓扑图；这样，节点有分组要发送时，通过拓扑图就有更多的路径可以选择，比如就有两条非相关路径S-A-C-E-D和S-B-C-F-D以供选择 。
5.按照权利要求1所述的智能抄表系统无线网络优化方法，其特征在于：
先验式路由协议；
在先验式路由协议中，每个节点需要维护一张或多张路由表以记录该节点到其它节点的路由；为了维护网络拓扑和路由信息的一致性，所有节点都要以定期或触发的方式更新路由表；
反应式路由协议；
反应式路由选择协议，又称为源启动按需路由，是一种当需要时才查找路由的路由选择方式；节点并不保存及时准确的路由信息；当源节点要向目的节点发送报文时，源节点在网络中发起路由查找过程，找到相应的路由后，才开始发送报文；为了提高效率，节点可以将找到的路由保存在缓存中供后续发送使用；
混合式路由协议；
混合式路由是将表驱动协议和反应式协议结合起来，在局部范围内使用先验式路由协议，维护准确的路由信息，并可以减小路由控制消息传播的范围，当目标节点较远时，使用表驱动路由协议查找发现路由；这种路由协议目前尚没有在研究的范围之内，这主要因为实施混合式路由也面临着很多困难，如簇的选择和维护、表驱动和反应式路由协议的合理选择以及网络工作的大流量问题；
几种路由协议性能比较；
表驱动路由选择协议通过连续的检测链路质量，可维护准确的网络拓扑和路由信息；
其优点是发送报文时可立即得到正确的路由信息；但表驱动路由需要大量的控制报文，开销太大；而源驱动路由协议中节点不需要维护网络的拓扑结构，仅当需要时才查找相应的路由，这就节省了路由维护的开销，特别是当网络负荷不是很重时，节省的开销相当可观；
但查找路由将引起较大的时延，不适应对时延敏感型应用；混合式路由协议对簇的选择和维护方面的算法比较复杂，并且不易实现；另外，网络中的大流量业务也给该协议的实施带来很大困难；从路由协议的数量分配来看，人 们更倾向于源驱动按需路由，因为它比较适合无线Mesh网络的移动、动态、带宽和功率约束指标。
6.按照权利要求1所述的智能抄表系统无线网络优化方法，其特征在于：
基于最小生成树的DSR路由优化算法，非相关路由数目的增加有利于源节点寻找到吞吐量大的、时延小的路由来进行网络的传输，为了在这些增加的非相关路由中选择最适合的路由进行传输，这些路由的选择是一个动态的过程；
在两节点的并行链路拓扑情况下，均衡的存在性和唯一性可通过一定的弱凸条件得到；对用户i的延时函数进行量化得到的表达式为 其中 为
节点i在链路l上的延时；对于每个用户来说，它的延时为经过链路上的延时之和，每个链路占用率只与该链路上的业务流相关；假设链路的均衡条件：
a.
b. 连续可微，严格递增且是凸函数； 表示每单位流量，这个假设可以保证和 都是凸函数；链路占用函数可以表示为 其
中Cl为链路带宽，fl为业务流速率；且fl上述两个假设保证了 是严格凸于 的；只要保证这个模型是凸博弈，那它的均衡就是存在的；作为每条链路的最佳响应，最优化的问题经过上述的假设之后，就成为一个存在均衡解凸问题；尽管如此，最佳响应的唯一性并不能保证均衡点的唯一性；当链路占用函数为无穷大时，也即当所要发送的数据大小无法在一条链路上传输时就无法通过上述两个约束条件来寻找Nash均衡点,即寻找到最合适的路由来进行传输，为了解决这一问题引入了第三个约束条件；
c.对于任何一个导致无限分配的流分配方案，至少可以找到一种方法将所要传输、可以通过更改流分配使其从无限代价转化成有限代价；为此 引入一个效用函数来解决，这个效用函数通常默认是凸增的；也即当业务流速率可能大于链路带宽即有弹性需求时，增加链路来分流超出固定需求的部分，其代价就是该部分业务流的使用；
对于无线Mesh网络来说，判断均衡是否存在的方法就是利用齐次严凸DSC是一种用来求解唯一均衡的常用工具；
在这里，定义 为流分配延时的加权和，并且
如果DS系统存在矢量ρ，那么均衡就是唯一的，也就是说该 是正定的，则均衡是唯一存在的；
从上述的表述可知，当业务流速率小于链路带宽时，则依据均衡条件a和b，在延时和吞吐量等因素间的博弈中找到最佳路由；而当业务流速率可能有大于链路带宽即有弹性需求时，则依据均衡条件c，将流分配延时加入博弈的因素之中，在这几种因素中进行博弈，进而得到最佳路由。
7.按照权利要求1所述的智能抄表系统无线网络优化方法，其特征在于：
路由的存储方式；
节点存储路由的方式有两种：一种是传统的以路由表的方式存储，另外一种是以拓扑图的方式存储；对于前者，节点有分组要发送时，直接使用路由表中的路由；对于后者，因为存储的是拓扑图，所以在发送分组时，路径更加灵活，可以根据分组的要求选择合适的路径；因而本方法选择后者；
传统DSR协议虽然可以找到源节点到目的节点的多条路径，但这些路径不能保证非相关性；源节点若有分组要传输，则只有一条路径可选，另外，若节点存储的为拓扑图，则有一部分拓扑图被废弃；
在源节点和目的节点之间建立更多条路径；传统的DSR协议只有在目的节点处才可以处理多个消息，也即后到的消息不被丢弃，目的节点和存在到目的节点路由的中间节点都可以处理多个消息，当然这个数目可以独立确定；
这种增强型DSR路由优化算法是用回应更多的路由请求消息已达到得到更全面的网络拓扑的目的，那么由于回应分组的增加而导致的分组碰撞，会不会引起更大的时延这是该算法优劣的疑问所在；在对这种增强型DSR路由优化算法做了仿真模拟后，发现分组的端到端时延并没有恶化，而是得到了改善；
选定以下统计量作为评估标准：数据效率、总请求数目、总开销、总开销分组数、端到端时延；各个评估标准定义如下：
数据效率＝接收数据分组数目/发送数据分组数目；
总请求数目＝节点发送的路由请求分组数；
总开销(按字节)＝(控制消息大小+数据分组中的非数据大小)/(控制消息大小+数据分组大小)*100；
总开销分组数＝路由请求消息总数+路由应答消息总数+路由错误消息总数+ACK消息总数；
端到端时延＝数据分组到达目的节点时间―数据分组发生时间；
从定义上来看，数据效率可以衡量网络的吞吐量；总请求数目反映了网络发起路由发送过程的总数，可以衡量路由的稳健性；总开销反映了协议开销所占的比重；总开销分组数反应了控制分组的数目，因为不论是原始的DSR协议还是本章提出的增强型DSR优化算法，每一个分组头都含有整个路由信息，这样按字节可能开销的区别不是很大，但是以控制分组数计算的开销就会体现出二者的差别；端到端时延反映了每一时刻分组的端到端时延。
8.按照权利要求1所述的智能抄表系统无线网络优化方法，其特征在于：
无线Mesh网络中的最小生成树及其纳什均衡；
定义无线Mesh网络中的源节点1是参与者，其中1为一个有限集合；在无线Mesh网络中，假定每个源节点都要选择一定路由来到达目的节点(或目的网关)，并且所选择的路由策略尽可能保证源节点的最大吞吐量以及尽可能的减少时延和拥塞等问题，尽可能提高Qos，所以在无线Mesh网络中源节点到达目的节点(或目的网关)所有可能单跳或多跳路由策略就是mesh最小生成树的策略集合；在无线Mesh网络中，对任意一对节点之间的功率增益、每个源节点的发射功率、接收端(目的节点或目的网关)的噪声频谱密度等网络必备因素进行设定；在这个前提下，源节点根据一定的路由策略得到的符合完成吞吐量以及解决拥塞问题的路由就是其赢得，也即是最小生成树中的Nash均衡点；
基于最小生成树的DSR路由优化算法；
非相关路由数目的增加有利于源节点寻找到吞吐量大的、时延小的路由来进行网络的传输，为了在这些增加的非相关路由中选择最适合的路由进行传输，本文将经济学中的最小生成树思想应用进来，这些备选的路由实际上是竞争关系，存在着一个动态博弈的过程；
基于最小生成树的DSR路由优化算法的链路选择标准；
在两节点的并行链路拓扑情况下，均衡的存在性和唯一性可通过一定的弱凸条件得到；对于每个用户来说，它的延时为经过链路上的延时之和，每个链路占用率只与该链路上的业务流相关；假设链路的均衡条件模型，只要保证这个模型是凸博弈，那它的均衡就是存在的；作为每条链路的最佳响应，最优化的问题经过上述的假设之后，就成为一个存在均衡解凸问 题；尽管如此，最佳响应的唯一性并不能保证均衡点的唯一性；当链路占用函数为无穷大时，也即当所要发送的数据大小无法在一条链路上传输时就无法通过上述两个约束条件来寻找Nash均衡点,即寻找到最合适的路由来进行传输，为了解决这一问题引入了第三个约束条件；对于任何一个导致无限分配的流分配方案，至少可以找到一种方法将所要传输、可以通过更改流分配使其从无限代价转化成有限代价；为此引入一个效用函数来解决，这个效用函数通常默认是凸增的；也即当业务流速率可能大于链路带宽即有弹性需求时，增加链路来分流超出固定需求的部分，其代价就是该部分业务流的使用；依照以上对于基于最小生成树的DSR路由优化算法的介绍，可以发现该算法在增加了源节点到目的节点的非相关路由之后，考虑了业务流速率小于以及大于链路带宽这两种情况，在众多备选的路由中，综合了延时、网络吞吐量等因素，在这些因素的相互博弈中寻找到了最佳的传输路由，在理论上是可以达到预定的优化效果的。