面向公平性的半混沌遗传算法信道分配技术解决无线网状网络节点饥饿问题
网络与互联网体系结构
2021-09-16 v1 神经与进化计算
摘要
多射频多信道无线网状网络（WMNs）已成为一种可扩展、可靠且敏捷的无线网络，支持物联网（IoT）和车载网络等多种创新技术。由于正交信道数量有限，信道间干扰对 mesh 客户端间带宽的公平分配产生不利影响，导致节点因带宽不足而饥饿，阻碍了 WMN 作为一种高效接入技术的应用。因此，公平的信道分配对于 mesh 客户端利用可用资源至关重要。然而，现有研究在信道分配过程中极大忽视了由不公平信道分布引起的节点饥饿问题。相反，现有信道分配算法要么降低总网络干扰，要么最大化总网络吞吐，既不能保证信道的公平分配，也不能消除节点饥饿。为此，本文提出了面向公平性的半混沌遗传算法信道分配技术（FA-SCGA-CAA），用于解决无线网状网络中的节点饥饿问题。FA-SCGA-CAA 基于多准则、利用改进版的遗传算法（GA）优化公平性。该改进包括提出一种半混沌技术，用于创建具有强基因的初始染色体。此类染色体用于创建强种群，以有效且高效的方式引导搜索走向全局极小值。结果是一个非线性面向公平性的适应度函数，旨在最大化链路公平性的同时最小化链路干扰。与相关工作比较表明，所提出的 FA_SCGA_CAA 将潜在节点饥饿降低了 22%，并将网络容量利用率提高了 23%。
引用
@article{arxiv.2006.09655,
title = {Fairness-Oriented Semi-Chaotic Genetic Algorithm-Based Channel Assignment Technique for Nodes Starvation Problem in Wireless Mesh Network},
author = {Fuad A. Ghaleb and Bander Ali Saleh Al-rimy and Maznah Kamat and Mohd. Foad Rohani and Shukor Abd Razak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09655},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 10 Figures