14、无线通信网络中的关键算法与问题求解

无线通信网络中的关键算法与问题求解

1. 概率无线网络中构建可靠最小连通支配集的遗传算法

在概率无线网络里，可靠最小连通支配集（RMCDS）问题至关重要。RMCDS - GA 算法会持续运行，直至达到总代数 G 或者最佳适应度值连续 10 代保持不变，此时算法停止并返回当前最优解。

1.1 性能评估

为了评估 RMCDS - GA 算法的性能，我们进行了模拟实验，并将其与 Wan 的工作（记为 MIS）进行对比，MIS 是最新且最优的基于最大独立集（MIS）的连通支配集（CDS）构建算法。

• 模拟环境 ：我们搭建了自己的模拟器，所有节点的传输范围均为 10 米，且均匀分布在一个正方形区域内。对于传输范围内的节点对，其传输成功概率（TSR）值被赋予一个介于[0.9, 0.98]之间的随机值；对于传输范围外的节点对，TSR 值则被赋予一个介于(0, 0.8]之间的随机值。对于特定的节点数量 n，我们生成 100 个实例，并对这 100 个实例的结果进行平均。具体的遗传算法规则和控制参数如下表所示：
  | 参数 | 值 |
  | — | — |
  | 种群大小 (k) | 20 |
  | 总代数 (G) | 100 |
  | 选择方案 | 轮盘赌选择 |
  | 替换策略 | 精英策略 |
  | 交叉概率 (Pc) | 1 |
  | 变异概率 (Pm) | 0.001 |

• 模拟结果 ：

  • 满足可靠性阈值的 C