عنوان مقاله :
بهينه‌سازي چندهدفه تخصيص آگاه از كيفيت سرويس كانال در شبكه‌هاي راديوي شناختگر با استفاده از الگوريتم NSGA-II
عنوان به زبان ديگر :
Multi-Objective Optimization of a QoS-Aware Channel Allocation in Cognitive Radio Networks using NSGA-II Algorithm
پديد آورندگان :
رضوي، هومن دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي - گروه هوش مصنوعي، تهران , قاسمي، عبدالرسول دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي - دانشكدة مهندسي كامپيوتر - گروه معماري سيستم هاي كامپيوتري، تهران
كليدواژه :
بهينه‌سازي با متغيرهاي تصميم‌گيري صحيح دودويي , راديوي شناختگر , لگوريتم NSGA-II , بهينه‌سازي چندهدفه , تخصيص كانال آگاه از كيفيت سرويس , فرصت‌هاي طيفي
چكيده فارسي :
در اين مقاله مساله تخصيص آگاه از كيفيت سرويس كانال در قالب يك مساله بهينه‌سازي با دو تابع هدف شامل بهره‌وري طيفي و انصاف ميان كاربران ثانويه با در نظر گرفتن محدوديت‌هاي دسترسي كانال بررسي مي‌شود. هر تخصيص امكان‌پذير كانال به كاربر كه مي‌تواند پاسخ مساله بهينه‌سازي باشد به صورت يك كروموزوم دودويي كد مي‌شود. كد كردن فرصت‌هاي طيفي دسترس‌پذير به جاي همه تركيب‌هاي كانال- كاربر باعث كاهش قابل توجه فضاي جستجو مي‌شود. بر اين اساس طرح تخصيص آگاه از كيفيت سرويس كانال مبتني بر الگوريتم NSGA-II براي يافتن تخصيص بهينه با هدف بيشينه كردن توام هركدام از توابع هدف به صورت هم‌زمان ارايه شده و در نهايت در فضاي گسسته پاسخ‌هاي شدني مساله، مجموعه پاسخ‌هاي بهينه پرتو به دست آمده است. نتايج شبيه‌سازي، نقاط بهينه و مصالحه بين بهره‌وري طيفي و انصاف ميان كاربران را نشان مي‌دهد. روش بهينه‌سازي با متغيرهاي تصميم‌گيري صحيح دودويي نتايج به دست آمده از طرح پيشنهادي مبتني بر الگوريتم NSGA-II را در نمونه‌هاي مقياس كوچك مساله تاييد ميكند در حالي كه در نمونه‌هاي مقياس بزرگ، طرح پيشنهادي از نظر پيچيدگي محاسباتي بسيار سريع‌تر عمل ميكند
چكيده لاتين :
In this paper the QoS-aware channel allocation problem formulated as an
optimization problem with two conflicting objectives; spectrum utilization and fairness among
secondary users (SUs) subject to channel availabilities constraints. Any possible channel allocation
which could be a solution of the optimization problem, encoded as a binary chromosome. By having
coded available spectrum opportunities instead of all channel-user combinations, the search space is
significantly reduced. Designing the QoS-aware channel assignment scheme is based on NSGA-II
Algorithm to find the optimum allocation of these two objectives jointly and finally the set of Pareto
optimal solutions achieved by proposed algorithm in discrete space of feasible solutions. Simulation
results demonstrate the trade-off between spectrum utilization and fairness and the Pareto optimum
points. Binary Integer Programming (BIP) confirms the results of the proposed evolutionary scheme
in small-scale instances while our scheme outperforms BIP method significantly in computational
for large-scale ones.
