无线多跳网络的资源配置装置及方法制造方法及图纸

技术编号:19126808 阅读:10 留言:0更新日期:2018-10-10 08:10
本发明专利技术实施例提供一种无线多跳网络的资源配置装置及方法,通过将禁忌搜索算法和遗传算法相结合,并且,设计了一种具有参考表的个体编码方式,该参考表决定该个体中的信道分配表和路径分配表的产生,能够防止交叉和变异过程中产生非法解或无效解,从而减少迭代次数,能够较快的获得最优解。

【技术实现步骤摘要】
无线多跳网络的资源配置装置及方法
本专利技术涉及通信
,尤其涉及一种无线多跳网络的资源配置装置及方法。
技术介绍
在无线多跳网络中,为每个节点配置多个接口成为提高网络吞吐量的一种有效方法。配备了多个接口的节点可以利用多个正交信道同时进行数据传输。该方法对于数据传输量较大的视频应用具有很好地效果。但是,在无线多跳网络中,存在多个节点同时进行传输的情况,节点间会存在干扰,影响网络吞吐量。因此,如何为节点配置信道是值得研究的问题。另外,由于信道分配与路由选择和接口数分配之间存在关联关系。所以,为无线多跳网络中的节点选择路径和配置接口数和信道成为NP(Non-deterministicPolynomial)难题(NP-Hard)。现有方法通常在路由、接口数和信道三种配置中首先确定一个的情况下,再进行其他配置。应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
上述现有的方法可以得到网络资源的配置方案,但并不一定是最优解,尤其对于较复杂的网络,通过这种方法得到最优解几乎是不可能的。本专利技术实施例提供一种无线多跳网络的资源配置装置及方法,通过将禁忌搜索算法和遗传算法相结合,并且,设计了一种具有参考表的个体编码方式,该参考表决定该个体中的信道分配表和路径分配表的产生,能够防止交叉和变异过程中产生非法解或无效解,从而减少迭代次数,能够较快的获得最优解。根据本专利技术实施例的第一方面,提供一种无线多跳网络的资源配置装置,所述装置包括:处理单元,其用于对上一代种群中的个体进行精英保留、交叉处理以及变异处理,获得当前代种群,其中,所述个体包括参考表以及由所述参考表生成的信道分配表和路径分配表,所述参考表表示无线多跳网络中各个节点与该节点的所有下一跳节点的链路的分配信道,所述信道分配表表示所述无线多跳网络中各个节点与选择的该节点的下一跳节点的链路的分配信道,所述路径分配表表示所述无线多跳网络中各个节点至目的节点的路径;更新单元,其用于根据当前代种群中各个个体的目标函数值,更新所述目标函数的最优解和用于禁忌搜索的禁忌表;搜索单元,其用于利用更新后的禁忌表进行禁忌搜索,当满足预设条件时,输出所述最优解,并根据所述最优解进行所述无线多跳网络的资源配置。根据本专利技术实施例的第二方面,提供一种无线多跳网络的资源配置方法,所述方法包括:对上一代种群中的个体进行精英保留、交叉处理以及变异处理,获得当前代种群,其中,所述个体包括参考表以及由所述参考表生成的信道分配表和路径分配表,所述参考表表示无线多跳网络中各个节点与该节点的所有下一跳节点的链路的分配信道,所述信道分配表表示所述无线多跳网络中各个节点与选择的该节点的下一跳节点的链路的分配信道,所述路径分配表表示所述无线多跳网络中各个节点至目的节点的路径;根据当前代种群中各个个体的目标函数值,更新所述目标函数的最优解和用于禁忌搜索的禁忌表;利用更新后的禁忌表进行禁忌搜索,当满足预设条件时,输出所述最优解,并根据所述最优解进行所述无线多跳网络的资源配置。本专利技术的有益效果在于:通过将禁忌搜索算法和遗传算法相结合,并且,设计了一种具有参考表的个体编码方式,该参考表决定该个体中的信道分配表和路径分配表的产生,能够防止交叉和变异过程中产生非法解或无效解,从而减少迭代次数,能够较快的获得最优解。参照后文的说明和附图,详细公开了本专利技术的特定实施方式,指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解,本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本专利技术的实施方式,并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:图1是本专利技术实施例1的无线多跳网络的资源配置方法的示意图;图2是本专利技术实施例1的无线多跳网络的示意图;图3是图1的步骤101中对上一代种群中的个体进行精英保留、交叉处理以及变异处理的方法的示意图;图4是本专利技术实施例1的邻居链路的示意图;图5是图3的步骤302中获得第二部分个体的参考表的方法的示意图;图6是本专利技术实施例1的当前代种群中的个体经过精英保留、交叉和变异生成下一代种群中个体的示意图;图7是本专利技术实施例1的产生候选解的方法的示意图;图8是本专利技术实施例2的无线多跳网络的资源配置方法的示意图;图9是本专利技术实施例3的无线多跳网络的资源配置装置的示意图;图10是本专利技术实施例3的处理单元901的示意图;图11是本专利技术实施例3的第二处理单元1002的示意图;图12是本专利技术实施例3的无线多跳网络的资源配置装置的硬件构成示意图。具体实施方式参照附图,通过下面的说明书,本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中,具体公开了本专利技术的特定实施方式,其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式,应了解的是,本专利技术不限于所描述的实施方式,相反,本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。实施例1图1是本专利技术实施例1的无线多跳网络的资源配置方法的示意图。如图1所示,该方法包括:步骤101:对上一代种群中的个体进行精英保留、交叉处理以及变异处理,获得当前代种群,其中,该个体包括参考表以及由该参考表生成的信道分配表和路径分配表,该参考表表示无线多跳网络中各个节点与该节点的所有下一跳节点的链路的分配信道,该信道分配表表示该无线多跳网络中各个节点与选择的该节点的下一跳节点的链路的分配信道,该路径分配表表示该无线多跳网络中各个节点至目的节点的路径;步骤102:根据当前代种群中各个个体的目标函数值,更新该目标函数的最优解和用于禁忌搜索的禁忌表;步骤103:利用更新后的禁忌表进行禁忌搜索,当满足预设条件时,输出该最优解,并根据该最优解进行该无线多跳网络的资源配置。由上述实施例可知,通过将禁忌搜索算法和遗传算法相结合,并且,设计了一种具有参考表的个体编码方式,该参考表决定该个体中的信道分配表和路径分配表的产生,能够防止交叉和变异过程中产生非法解或无效解,从而减少迭代次数,能够较快的获得最优解。在本实施例中,无线多跳网络具有多个节点,在本实施例中,以无线多跳网络具有9个节点为例,进行示例性的说明。图2是本专利技术实施例1的无线多跳网络的示意图。如图2所示,9个节点部署在部署区域,其中,节点9为目的节点,节点1~8为源节点。在本实施例中,种群是由多个个体组成的,在遗传算法中,通过对上一代种群中的个体进行精英保留、交叉处理以及变异处理,获得当前代种群。在本实施例中,该本文档来自技高网...
无线多跳网络的资源配置装置及方法

【技术保护点】
1.一种无线多跳网络的资源配置装置,所述装置包括:处理单元,其用于对上一代种群中的个体进行精英保留、交叉处理以及变异处理,获得当前代种群,其中,所述个体包括参考表以及由所述参考表生成的信道分配表和路径分配表,所述参考表表示无线多跳网络中各个节点与该节点的所有下一跳节点的链路的分配信道,所述信道分配表表示所述无线多跳网络中各个节点与选择的该节点的下一跳节点的链路的分配信道,所述路径分配表表示所述无线多跳网络中各个节点至目的节点的路径;更新单元,其用于根据当前代种群中各个个体的目标函数值,更新所述目标函数的最优解和用于禁忌搜索的禁忌表;搜索单元,其用于利用更新后的禁忌表进行禁忌搜索,当满足预设条件时,输出所述最优解,并根据所述最优解进行该无线多跳网络的资源配置。

【技术特征摘要】
1.一种无线多跳网络的资源配置装置,所述装置包括:处理单元,其用于对上一代种群中的个体进行精英保留、交叉处理以及变异处理,获得当前代种群,其中,所述个体包括参考表以及由所述参考表生成的信道分配表和路径分配表,所述参考表表示无线多跳网络中各个节点与该节点的所有下一跳节点的链路的分配信道,所述信道分配表表示所述无线多跳网络中各个节点与选择的该节点的下一跳节点的链路的分配信道,所述路径分配表表示所述无线多跳网络中各个节点至目的节点的路径;更新单元,其用于根据当前代种群中各个个体的目标函数值,更新所述目标函数的最优解和用于禁忌搜索的禁忌表;搜索单元,其用于利用更新后的禁忌表进行禁忌搜索,当满足预设条件时,输出所述最优解,并根据所述最优解进行该无线多跳网络的资源配置。2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述处理单元包括:第一处理单元,其用于根据所述上一代种群中各个个体的目标函数值,以第一概率保留第一部分个体作为精英;第二处理单元,其用于对于所述上一代种群中所述第一部分个体以外的个体,以第二概率与所述上一代种群中的其他个体进行交叉处理,获得第二部分个体的参考表;第三处理单元,其用于对所述第二部分个体的参考表以第三概率进行变异处理;第四处理单元,其用于根据交叉处理和变异处理的结果,生成所述第二部分个体的信道分配表和路径分配表;第五处理单元,其用于根据所述第一部分个体和所述第二部分个体组成所述当前代种群。3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述第二处理单元包括:第六处理单元,其用于当所述上一代种群中所述第一部分个体以外的个体与所述其他个体进行交叉时,将该个体的信道分配表与该其他个体的信道分配表进行交叉处理,并将交叉的结果作为所述第二部分个体的参考表;第七处理单元,其用于当所述上一代种群中所述第一部分个体以外的个体未与所述其他个体进行交叉时,将该个体的参考表作为所述第二部分个体的参考表。4.根据权利要求3所述的装置,其中,所述第四处理单元用于根据经过变异或未经过变异的所述第二部分个体中各个个体的参考表,分别生成所述第二部分个体中各个个体的信道分配表和路径分配表。5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述目标函数是多目标函数或单目标函数,所述目标函数根据路径长度、各个节点的接口数以及链路上的干扰中的至少一个而确定。6.一种无线多跳网络的资源配置...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴杰田军
申请(专利权)人:富士通株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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