[发明专利]基于认知无线网络的信道分配方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种基于认知无线网络的信道分配方法，其特征在于，包括：

1.1)确定编码方式，并生成初始群体

基于图论原理建立用户连接图，所述用户为认知无线网络中的认知用户；

根据所述用户连接图中的链路约束关系，建立链路约束图；该链路约束图中有连接线的两个链路，当其中一个链路正在通信时，另一个链路无法进行通信；

求取所述链路约束图的极大独立集，该极大独立集中包括至少一个优先通信的用户；选择邻居节点最少的极大独立集作为优先分配信道的链路集合；

对所述链路集合随机分配信道，产生了s+x(xs)种信道分配方案，每一种信道分配方案为一个染色体，该s+x个染色体构成初始群体；

1.2)确定适应度函数，计算群体中每一个体的适应度值

将网络吞吐量的效用函数作为适应度函数；

计算所有染色体的适应度值；

1.3)计算群体的平均适应度和最大适应度，将群体按适应度值大小排序并分为两组

将所有染色体按照适应度值大小排序并分为两组；其中，适应度值较高的一组染色体被归类为第一组，适应度值较低的一组染色体被归类为第二组；

1.4)群体交叉

从所述第一组和第二组染色体中各选一个需要进行交叉操作的染色体；

对选择出的两个染色体进行交叉操作时，判断群体的进化代数，若小于n，执行固定的交叉概率；若大于等于n，执行自适应交叉概率；其中，n为执行固定参数遗传操作的代数；

将交叉操作得到的两个新的染色体代替群体中被选中进行交叉的两条旧染色体，完成交叉操作；

1.5)群体变异

判断交叉操作后的群体的进化代数，若该代数小于n，则按照固定的变异概率随机选取染色体进行变异操作；若该代数大于或等于n，则按照自适应变异概率随机选取染色体进行变异操作；

1.6)群体更新

计算由交叉操作和变异操作生成的新染色体的适应度值，构成新一代群体；

1.7)迭代终止条件判断

所述步骤1.4)至步骤1.6)是迭代过程；

判断当前进化代数是否等于预设进化代数，若是，则迭代终止；否则，转到步骤1.4)继续执行，直至当前进化代数等于预设进化代数，迭代终止；

迭代终止后，选出适应度值最大的染色体作为信道最优分配方案。

2.根据权利要求1所述的信道分配方法，其特征在于，所述自适应交叉概率P_c如下：

其中，f_c为进行交叉操作的两个染色体中较大的适应度值；f_avg为群体的平均适应度值；f_max为群体的最大适应度值；k₁、k₂为预设常数。

3.根据权利要求2所述的信道分配方法，其特征在于，所述自适应变异概率P_m如下：

其中，f_m为进行变异操作的染色体的适应度值；k₃、k₄为预设常数。

4.根据权利要求1所述的信道分配方法，其特征在于，经步骤1.1)初始化后的群体为初始父代群体，经步骤1.4)和步骤1.5)操作后的群体为初始父代群体的子代群体；

针对初始父代群体进行步骤1.4)和步骤1.5)操作生成初始父代群体的子代群体，初始父代群体与该子代群体合并，进行步骤1.6)的操作，生成新的群体的过程为第一次迭代过程；

以第一次迭代过程生成的新群体作为父代群体，进行步骤1.4)和步骤1.5)操作生成父代群体的子代群体，该父代群体与其子代群体合并，进行步骤1.6)的操作，生成新的群体的过程为第二次迭代过程；

后续迭代过程与此相同。

5.一种电子设备，包括：存储器和处理器；

所述存储器，用于存储计算机程序；

其中，所述处理器执行所述存储器中的计算机程序，以实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。