[发明专利]基于改进NSGA‑Ⅱ的光组播编码‑链路代价折中方法

摘要

本发明涉及一种基于改进NSGA‑Ⅱ的光组播编码‑链路代价折中方法，属于通信技术领域。该方法相对于现有技术的改进主要包括以下几部分将编码代价按从小到大的顺序排列，将编码代价较小的个体放入一个靠前的等级中，以解决优化编码代价和优化链路代价的复杂度不同的问题；将拥挤距离和汉明距离相结合实现对个体之间差异性的判别，便于找到更优的解；采用一种基于学习的交叉算子，以引导算法不断进化，加快收敛速度。采用本方法解决光组播网络中的编码‑链路代价折中方案问题，很容易找到更多的折中点和每一折中点对应的不同编码方案数，实现光组播网络在达到最大组播吞吐量的同时，对网络编码进行更好的调度。

主权项

一种基于改进NSGA‑Ⅱ的光组播编码‑链路代价折中方法，其特征在于：在非支配分级步骤中，采用一种侧重于编码代价优化的方法确定等级二中的个体，等级二相对于等级一更加靠前；在拥挤排序步骤中，将同一个等级中的个体计算拥挤距离和汉明距离的和值，根据其和值确定个体之间的差异性；在交叉操作中，采用一种基于学习机制的交叉算子，引导个体不断进化；在非支配分级步骤中，采用基于编码代价的部分支配方法确定等级一中的个体；设有两个个体A和B，fc表示编码代价函数，fl表示链路代价函数，若A支配B，当且仅当A、B满足{fc(A)＜fc(B),fl(A)≤fl(B)}or{fc(A)≤fc(B),fl(A)＜fl(B)}，A在编码代价上部分支配B，当且仅当A、B满足{fc(A)＜fc(B),fl(A)≤fl(B)}；对采用基于编码代价的部分支配方法确定等级一中的个体的具体操作如下：对每一个体X，与种群中所有其他个体Y(Y≠X)比较，若对每一个个体Y都不满足{fc(Y)＜fc(X),fl(Y)≤fl(X)}，则个体X被放入等级一中；将所有个体按照编码代价从小到大的顺序排列，选择前n％个体，在这前n％个体中除去由部分支配方法确定的等级一中的个体，剩下的放入等级二中，其中，n的取值范围为5～10；在交叉操作中，根据交叉概率随机选择两个交叉的父代个体A和B，然后比较A、B，若A支配B，则B以一个较大的概率P大向A学习，即B中的每个基因块或基因位均以一个较大的概率P大被A中的等位基因块或基因位替换，产生子代个体B’，同时A以一个较小概率P小向B学习，即A中的每个基因块或基因位均以某一较小概率P小被B中的等位基因块或基因位替换，产生子代个体A’；若A、B互不支配，则A和B以相同的概率P同相互学习；其中，A、B相互学习的概率大小取决于A、B之间的等级之差，若A和B的等级相等，则两者的学习概率相等，即取P同；若A和B的等级之差为n，则两者的学习概率之差也为n。