[发明专利]一种基于进化多目标优化匹配的频谱决策方法有效
申请号: | 201610435646.1 | 申请日: | 2016-06-14 |
公开(公告)号: | CN105959960B | 公开(公告)日: | 2019-10-18 |
发明(设计)人: | 张建照;姚富强;陈勇;赵杭生;曹龙 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | H04W16/10 | 分类号: | H04W16/10;H04B17/382 |
代理公司: | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人: | 朱显国 |
地址: | 210007 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | 本发明涉及一中基于多目标进化优化匹配的频谱决策方法,该方法根据用户和频谱资源等决策场景信息、优化目标和期望可选非支解集大小,频谱决策系统采用基于进化多目标优化匹配的频谱决策方法优选出非支配可行解集,并经过选择、用户用频参数重配置等进行频谱资源的优化利用。方法通过进化多目标优化框架,使得可行解种群能够不断进化,获得期望大小的非支配解集;通过稳定匹配,使得每一步进化中可行解与子问题能够快速优化匹配。本发明能够支持频谱决策系统吞吐量、公平性、干扰等指标的同时优化,能够支持频谱资源的优化利用。 | ||
搜索关键词: | 一种 基于 进化 多目标 优化 匹配 频谱 决策 方法 | ||
【主权项】:
1.一种基于进化多目标优化匹配的频谱决策方法,实现了吞吐量、公平性、干扰等三个频谱决策系统优化指标的同时优化,其特征在于,采用以下具体步骤:(1)输入用户集合U={u1,u2,…,uL}、可用信道集合C={c1,c2,…,cC}、频谱决策优化目标F(x)=(f1(x),f2(x),f3(x))和期望Pareto最优解集合大小N0,计算权重向量集合W={ω1,ω2,…,ωN}和子问题集合(2)计算每个权重向量i∈{1,2,…,N}的T最近邻向量编号集合B(i)={i1,i2,…,iT},其中两个向量间的距离量化采用欧几里得距离;T最近邻向量是指与权重向量i距离最小的T个向量;(3)初始化可行解种群S0={x1,x2,…,xN},其中每个个体为用户在所有可用信道上的发射功率计算当前理想目标函数值向量F∧={fi∧=max{fi(x)|x∈S}|i=1,2,…,N}和最差目标函数值向量F∨={fi∨=min{fi(x)|x∈S}|i=1,2,…,N},初始化进化次数k=0;(4)初始化索引集将W中(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)三个向量的编号加入索引集I中,然后采用10‑锦标赛选择法选择其余个权重向量的编号加入到I中,其中锦标赛选择法采用的指标为每个子问题的相对优化增量,即10‑锦标赛选择法是指在锦标赛选择法执行时,每次从种群中选择10个个体;(5)可行解种群进化,令当前可行解种群对每个i∈I,依概率0.8令待交叉集合M={xj|j∈B(i)},依概率0.2令M=Sk‑1,随机选择一个m=(m1,m2,m3)∈M,用m中最大的元素替换xi中相同位置的元素,并将xi中该位置元素的变化均摊到其余两个元素上,将变换后的xi加入到Sk中,,对所有i∈I完成上述步骤后,令Sk=Sk∪Sk‑1,更新F∧和F∨;(6)基于稳定匹配模型对当前可行解种群Sk与子问题集Φ(x|w)进行匹配,获得优选可行解集Sopt,令Sk=Sopt,更新进化次数k=k+1;(7)判断是否满足终止条件即k=kmax,如果满足,则输出最优解集当前可行解集Sk,否则返回步骤(4);所述频谱决策优化目标F(x)=(f1(x),f2(x),f3(x)),各个优化目标表达式如下:1)表示根据频谱决策方案x,所有参与频谱分配的用户能够获得的吞吐量之和,其中Wc表示信道c的带宽,gu,c表示用户在信道c上的传输增益,N0表示背景噪声功率谱密度;2)表示根据频谱决策方案x,频谱资源分配的公平性;表示根据频谱决策方案x,所有信道上用户发射功率的加权和,其中sc(c∈C)表示信道c的敏感性。
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- 本发明公开了一种基于人群分布的基站动态部署系统及方法,解决现有技术中固定基站安装麻烦,相对固定无法根据使用进行动态调节,存在资源不够用或是资源浪费的问题。系统包括固定基站、远程处理端、移动基站,固定基站与其覆盖范围内的用户手机端相连,固定基站通过网络与远程处理单元相连,远程处理端与各移动基站控制相连。本发明用车辆作为中转和接力基站,把移动通讯基站安装在汽车里,且可以根据用户手机端数量使用情况,动态控制汽车移动基站工作,使得基站密度是变化的,自我优化的,实现了人、车、基站三者之间的动态匹配,实时调节。
- 无人机控制的软件定义无线自组织网络的组网方法和系统-201910361881.2
- 马骁;尚婷婷;韩维佳;刘佳鑫 - 陕西师范大学
- 2019-04-30 - 2019-08-23 - H04W16/10
- 本发明涉及无人机控制的软件定义无线自组织网络的组网方法和系统,所述方法包括:每个自组网节点向其邻节点发送节点状态信息;每个自组网节点根据接收到的节点状态信息生成邻节点状态表;每个自组网节点向无人机发送自身维护的邻节点状态表;无人机收到邻节点状态表后建立和维护无线自组网的网络状态信息表;当有业务需要发送时,自组网节点向无人机发送业务发送请求;无人机根据数据业务信息,计算传输路径,并将传输方案下发给自组网源节点,更新网络状态信息表;自组网源节点根据传输方案传输数据业务。本发明方法将所需发送的业务按照每条路径的可用传输速率进行分配,有效提高了网络的吞吐量,并降低了数据业务的完成时间。
- 一种基于联盟博弈的能量采集小基站干扰管理方法-201710112717.9
- 朱琦;陈佳敏 - 南京邮电大学
- 2017-02-28 - 2019-08-23 - H04W16/10
- 本发明公开了一种基于联盟博弈的能量采集小基站干扰管理方法,该方法将小基站网络中的协作干扰管理问题建模为带有转移效用的联盟博弈模型。首先根据小基站的能量采集策略确定同一联盟内小基站的时间共享策略,同时对小基站的效用函数进行定义,并构建了使小基站系统容量最大化的优化模型。接着建立小基站在联盟间的转移准则并定义一种历史集合,根据这些准则找出使系统总效用最大的稳定联盟结构、最优时间共享策略和最佳的功率分布。该方法能较快达到收敛,且最终能收敛到一个稳定的联盟结构,并获得最大的系统总容量。在小基站密集部署的情况下,该方法的性能优势明显。
- 一种传感网容量型融合方法-201710196723.7
- 徐淑芳;许峰;毛莺池;张雪洁;王龙宝;陈小丽;钟海士 - 河海大学
- 2017-03-29 - 2019-08-20 - H04W16/10
- 本发明属于信息融合领域,具体公开了一种传感网容量型融合方法,方法包括:初始化融合系统,计算融合系统中断概率,计算使融合系统中断容量存在的单链路连通概率取值范围,计算中断概率数组和推算出融合系统中断容量。本方法能够为传感网信息融合提供融合方法指导,使得在考虑链路连通特性前提下的网络化信息融合问题更易于解析。
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