[发明专利]基于果蝇优化的非均匀环境的无线AP部署优化方法

摘要

本发明提供一种基于果蝇优化的非均匀环境的无线AP部署优化方法，包括获取无线AP布置范围并处理后，设定三种障碍物及信号衰减值；设置计算变量为无线AP的位置坐标以及功率；初始化果蝇种群及参数；获取果蝇个体的新位置及其距离原点的距离以及味道浓度判定值；代入目标函数中求解适应度；根据适应度，选择群体中有最佳味道浓度值的果蝇及其位置；判断所选果蝇的味道浓度是否优于当前最优味道浓度值；更新最优味道浓度值的果蝇位置，继续迭代直至迭代结束，得到无线AP最小的总功率以及相应的位置。实施本发明，构成非均匀的传播环境，并将无线AP部署位置与功率进行联合优化，从而解决现有技术中非均匀环境下无线AP分析及部署偏差问题。

主权项

1.一种基于果蝇优化的非均匀环境的无线AP部署优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、获取无线AP布置范围，并将所述无线AP布置范围进行网格离散化处理后，在网格离散化处理后的无线AP布置范围中，设定三种类型障碍物及每一种类型障碍物对应的信号衰减值；步骤S2、将无线AP的位置坐标x，y以及功率p均设置为计算变量；步骤S3、设置迭代次数maxgen，以及设置3n个果蝇种群为且进一步设置3n个果蝇群体中每个个体的位置信息由公式(2)中对应的(X,Y)二维坐标给出：其初始位置由下面的公式(3)和(4)给出：其中，p_max为功率p的最大值；p_min为功率p的最小值；L为种群位置范围；步骤S4、果蝇个体i通过嗅觉随机搜寻食物，利用公式(5)和(6)得到果蝇个体i的新位置，并根据果蝇个体i的新位置，利用公式(7)得到果蝇个体i距离原点的距离，以及进一步根据果蝇个体i距离原点的距离，利用公式(8)得到味道浓度判定值；其中，σ₁＝1为果蝇i对应位置坐标更新的步长；σ₂＝0.5为果蝇i对应发射功率更新的步长；步骤S5、将所得到的味道浓度判定值代入目标函数(9)中，求解函数的适应度；其中，η_k为不满足约束条件下的惩罚函数，则其约束优化问题表示为min(∑_i∈np_i)+ηs.t.C₁:C_∑≥C_minC₂:p_min≤p_i≤p_max；C_∑为目标区域的覆盖率，且c(AP_i,L_j)为第i个无线AP对第j个目标点的覆盖率，且β为传播路径中的信号衰减，且β_s是由障碍物引起的信号衰减，且当AP位置与覆盖目标点之间跨障碍物时加上相应的障碍物衰减值；步骤S6、根据所求解函数的适应度，利用公式(10)选择群体中具有最佳味道浓度值的果蝇及其相应的位置并记录其味道浓度值；步骤S7、判断果蝇的味道浓度值是否优于当前最优味道浓度值；步骤S8、如果否，则返回步骤S4，直至迭代次数maxgen迭代完毕为止；步骤S9、如果是，则将果蝇的味道浓度设为最优味道浓度值，并利用公式(11)得到对应果蝇位置信息，群体中的其他果蝇均利用视觉飞向此位置后，返回步骤S4，直至迭代次数maxgen迭代完毕为止；步骤S10、输出最优味道浓度值的果蝇的位置，即得到无线AP最小的总功率以及相应的位置。