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智慧城市中无线网络节点部署优化方案研究

发布时间:2018-12-21 21:20
【摘要】:智慧城市无线网络基础设施中,网络节点部署直接影响到网络服务质量.该问题可归结为在给定的几何平面上部署合适的普通AP节点作为无线终端的访问节点,部署特殊节点作为网关以汇聚普通节点的流量到有线网络中.以无线Mesh网络为例,提出根据区域人流量的统计来确定AP节点的部署位置和数量,将网关节点部署问题抽象为几何K-中心问题.以节点和网关之间路径长度最小为优化目标,提出自适应的粒子群算法来求解网关节点部署位置.在自适应粒子群算法中引入随机调整惯性权重、自适应改变学习因子和邻域搜索等改进策略,并设计一种新的适值函数计算方法,使得算法更容易获得最优解.仿真结果表明,相对于GA算法和K-means算法,改进粒子群算法求解效果稳定,鲁棒性强,可获得更小的覆盖半径,从而提高网络的服务质量.
[Abstract]:In smart city wireless network infrastructure, network node deployment directly affects the quality of service. The problem can be attributed to the deployment of suitable ordinary AP nodes as access nodes for wireless terminals on a given geometric plane and special nodes as gateways to aggregate traffic from ordinary nodes to wired networks. Taking wireless Mesh networks as an example, the location and number of AP nodes are determined according to the statistics of regional human flow, and the deployment problem of gateway nodes is abstracted as geometric K- center problem. Aiming at the minimum path length between nodes and gateways, an adaptive particle swarm optimization (PSO) algorithm is proposed to solve the deployment position of gateway nodes. In the adaptive particle swarm optimization (APSO) algorithm, an improved strategy such as randomly adjusting inertia weight, adaptively changing the learning factor and neighborhood search is introduced, and a new method of calculating the fitness function is designed, which makes the algorithm easier to obtain the optimal solution. The simulation results show that compared with GA algorithm and K-means algorithm, the improved particle swarm optimization algorithm has the advantages of stable solution, strong robustness and smaller coverage radius, thus improving the quality of service of the network.
【作者单位】: 暨南大学网络与教育技术中心;广西大学计算机与电子信息学院;国家信息中心信息化研究部;暨南大学信息科学技术学院;华南理工大学自动化科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(61063045,61262003,61272073,61373125) 广东省自然科学基金重点项目(S2013020012865) 广西自然科学杰出青年基金项目(2013GXNSFGA019006) 广东省科技计划基金项目(2012B010100027,2012B091100161) 2013年广州市科技计划基金项目(2013Y4300017) 广东省教育厅科技创新基金项目(2013KJCX0018)
【分类号】:TN92

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2389483

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