自適應(yīng)遷移并行遺傳算法在無線通信網(wǎng)優(yōu)化中的應(yīng)用

陳金炎

【摘要】 為了在保障服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)還要保障用最少的基站數(shù)達(dá)到最好的效果，要將最優(yōu)組合的粗粒度運(yùn)用到一個(gè)區(qū)域中的備用位置中去，并對(duì)其使用平行遺傳算法。這個(gè)方案可以很好的節(jié)約服務(wù)成本，同時(shí)還可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，同時(shí)并不提高進(jìn)行服務(wù)的成本。不僅對(duì)未成熟的收斂進(jìn)行了有效的解決，還對(duì)引出了一種搜索算子。通過實(shí)際應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，自適應(yīng)遷移策略的應(yīng)用可以很好的將優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的速度和質(zhì)量提高。

【關(guān)鍵詞】 自適應(yīng)遷移 并行遺傳算法 通信網(wǎng)優(yōu)化

一、前言

進(jìn)行建設(shè)基臺(tái)的成本、交換設(shè)備的成本和連接設(shè)備的成本是建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的主要成本。其中基臺(tái)的建設(shè)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)意義重大，基臺(tái)的建設(shè)不僅對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量有著較大的影響，還直接對(duì)交換設(shè)備和連接設(shè)備的數(shù)量起著較大的影響，所以基臺(tái)的建設(shè)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)起著決定性作用。

二、無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)定位

因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)用戶的密度不同，無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)定位就會(huì)有所不同。對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)基臺(tái)用戶密度藝術(shù)的地區(qū)如偏遠(yuǎn)的郊區(qū)或高速公路的周邊地區(qū)，要在保證無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)滿意當(dāng)?shù)鼐用裥枨蟮耐瑫r(shí)盡量使用較少的無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)來滿足當(dāng)?shù)鼐用竦纳钚枨?，?duì)于無線網(wǎng)絡(luò)基臺(tái)用戶密度密集的地區(qū)如城市或大型村鎮(zhèn)等地區(qū)，無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)的建設(shè)需要對(duì)各測試點(diǎn)的流量約束引起注意，無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)的建設(shè)需要對(duì)各個(gè)測試點(diǎn)的流量起到控制作用。通過我國對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)的建設(shè)的多年研究表明，將自適應(yīng)遷移粗粒度并行遺傳算法作用到無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)建設(shè)中去可以很好的解決進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)建設(shè)中遇到的相關(guān)問題，同時(shí)還通過對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)建設(shè)的研究提出了一個(gè)搜索算子，通過對(duì)這種搜索算子的大量實(shí)驗(yàn)表明，這種搜索算子可以明顯將無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化效果提高，并且將自適應(yīng)遷移粗粒度并行遺傳算法作用到無線網(wǎng)絡(luò)的基臺(tái)建設(shè)中去也可以明顯提高無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化質(zhì)量。

三、問題描述

在進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作中被稱作蜂窩的是一個(gè)基站覆蓋區(qū)域，進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作人員可通過電磁波傳播模型的方式對(duì)基站的覆蓋范圍進(jìn)行估計(jì)。為了將無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍控制到最大，為了節(jié)約資源盡量減少基站的數(shù)量，就要控制備用無線網(wǎng)絡(luò)的基站的位置子集。以上是進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作中可能出現(xiàn)的優(yōu)化過程可能出現(xiàn)的問題，因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)基站的覆蓋范圍的最大值和無線網(wǎng)絡(luò)基站的覆蓋范圍的最小值是相互矛盾的，所以進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作人員需對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍的最大值和最小值進(jìn)行控制。

四、遺傳算法

在對(duì)我國的無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)進(jìn)行優(yōu)化問題上自適應(yīng)遷移并行遺傳算法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。1、編程方式.進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作人員一定要將基因和無線網(wǎng)絡(luò)基站備選位置進(jìn)行仔細(xì)觀察，以確保二者相互對(duì)應(yīng)。同時(shí)為了很好的顯示無線網(wǎng)絡(luò)基站的有無，要將基因取值為1或0，在基因隨機(jī)生成染色體的時(shí)候，各個(gè)基因的取值相互獨(dú)立概論各為二分之一。2、適應(yīng)度計(jì)算.進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的工作人員可以通過自適應(yīng)遷移并行遺傳算法的相關(guān)公式對(duì)適應(yīng)度進(jìn)行計(jì)算。3、遺傳操作.進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的工作人員為了對(duì)未成熟的收斂進(jìn)行控制，同時(shí)為了將選擇的壓力減小，就要采用合適的適應(yīng)度進(jìn)行比例的措施。在進(jìn)行遺傳操作的時(shí)候，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的局部搜索分子，通過對(duì)搜索分子的合理選擇，可以很好的使搜索的效率和搜索的速度增高。要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)每個(gè)染色體的長度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并從隨機(jī)挑選的基因位置進(jìn)行實(shí)行，當(dāng)基因?qū)?yīng)位置有基部時(shí)，若將基部移動(dòng)到附近的一個(gè)備用基部位置上，可以將無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率提高，同時(shí)當(dāng)基因?qū)?yīng)位置無基部時(shí)，則將轉(zhuǎn)移到下一個(gè)基因上。

五、并行計(jì)算法

并行計(jì)算法在無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中意義重大，所以進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的工作人員要對(duì)并行計(jì)算法進(jìn)行了解和探究，掌握并行計(jì)算法的相關(guān)計(jì)算方法和有關(guān)應(yīng)用。并行計(jì)算法的粗粒度模型對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)十分重要，業(yè)內(nèi)人士還把它叫做孤島模型或分布式模型。并行計(jì)算法具有應(yīng)用范圍廣泛、實(shí)行性強(qiáng)等特點(diǎn)，在無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中運(yùn)行的情況十分可觀。

1、接拓?fù)?。單向環(huán)、多向環(huán)和超環(huán)面等是將隨機(jī)生成的群體切割成的各個(gè)子群體之間的連接拓?fù)?。我國無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作中對(duì)連接拓?fù)溥M(jìn)行了大量的研究，以了解連接拓?fù)鋵?duì)解質(zhì)量問題的應(yīng)用。

2、遷移策略。在我國的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實(shí)驗(yàn)之中，固定周期遷移策略是最常使用的遷移策略。大量實(shí)驗(yàn)表明，如果將遷移的最小時(shí)間間隔控制到T=1，可以使無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化質(zhì)量得到保障，同時(shí)還可以將收斂速度提高

六、結(jié)束語

自適應(yīng)遷移并行遺傳算法在無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用十分重要，它通過提出的局部搜索分子對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)還對(duì)人口密集度稀疏的地區(qū)的信號(hào)和成分問題進(jìn)行了解決。所以為了無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題的解決，就要對(duì)自適應(yīng)遷移并行遺傳算法進(jìn)行了解和掌握，以便我國無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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