[發明專利]一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法

在審

• 申請號: 201910047293.1
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109829544A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 魯蔚鋒;任曉強
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06N3/12
• 分類號: G06N3/12;G06F17/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳望坡;姚姣陽

本發明公開了一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，包含以下步驟：先輸入初始節點種群數目N；然后輸入包含個體適應度的初始D2D節點數據集并進行基因編碼；接著設計并產生N條染色體作為初始群體C0；再使用遺傳算法生成三個中間子代節點種群，并從得到的三個中間子代節點種群中，根據適應值取N條染色體形成種群C；然后遍歷種群C，存儲每個配對請求的初始最大概率接收節點，即種子節點；并計算每個配對請求的初始成功概率及整體平均成功概率；接著使用爬山算法進行配對請求局部優化；遍歷結束之后得到整體配對成功率。本發明有提高整體節點配對成功率的優點。

技術領域

本發明涉及D2D節點配對技術領域，具體涉及一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法。

背景技術

在爆炸增長的移動數據流量的影響下，基站與頻譜資源的負載已接近飽和。Device-to-Device(D2D)通信在數據卸載與分發中的優勢將使之成為下一代移動網絡的主流與中心，盡管D2D最初僅僅作為一項公共安全服務的技術支持選項而存在。在D2D提供各種各樣的小區應用和服務的過程中，現有的D2D研究，多集中在D2D的頻譜資源分配、物理層安全、吞吐量優化能效提升等以單一個體為中心的研究領域，而缺乏基于D2D配對過程的以兩個D2D節點為單位的動態研究。

D2D通信中，不同的D2D節點直接相互影響，如果只考慮單一節點的配對效率，勢必影響到其他節點，繼而影響整個系統的服務質量。因此，一個高效的D2D節點配對方法是D2D研究的當務之急。

發明內容

本發明的目的是提供一種能提高D2D網絡的整體節點配對成功率的基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，包含以下步驟：

步驟(1)：輸入初始節點種群數目N；

步驟(2)：輸入包含個體適應度的初始D2D節點數據集并進行基因編碼；

步驟(3)：設計并產生N條染色體作為初始群體C0；

步驟(4)：使用遺傳算法生成三個中間子代節點種群，并從得到的三個中間子代節點種群中，根據適應值從大到小取N條染色體，形成種群C；

步驟(5)：遍歷種群C，存儲每個配對請求的初始最大概率接收節點，記初始最大概率接收節點為種子節點；

步驟(6)：遍歷種群C，計算每個配對請求的初始成功概率及整體平均成功概率；

步驟(7)：遍歷種群C，令種群中未被分配配對請求的種子節點集合為U，遍歷U，如果將種子節點與配對請求進行配對，配對請求的初始成功概率及整體平均成功概率均增加，則將種子節點與配對請求進行配對；

步驟(8)：遍歷種子節點集合U之后得到整體配對成功率。

進一步地，前述的一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其中：在步驟(4)中，使用遺傳算法生成三個中間子代節點種群的具體步驟如下：

步驟(41)：使用用輪盤賭法從初始種群C0獲得第一中間子代種群C1；

步驟(42)：使用交叉概率從初始種群C0中獲得第二個中間子代種群C2；

步驟(43)：使用變異概率從初始種群C0中獲得第三個中間子代種群C3。

進一步地，前述的一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其中：交叉概率需要滿足如下性質：