信道分配算法

Question

我们有一组彼此非常接近的无线电节点，并且希望为它们分配频率以最小化重叠。为了完全覆盖该区域，无线电信道需要超额认购，因此我们将使附近的无线电以相同的频率进行传输。

样本数据：
5频率
343无线电台 4158边缘

我目前最好的猜测是随机生成一组频率分配并在无线电之间交换频率，直到最佳分数不会提高10代。分数是同一频率上无线电的1 /范围^ 2的总和。

每个边缘是无线电之间的距离，针对墙壁和地板进行了校正。高于2 *最大无线电范围的边缘已从列表中剔除。

有更好的方法吗？

Answer 1

这基本上是一个扭曲的图形着色问题。 而不是所有正确的色彩同样好，一些正确的色彩比其他色彩更好，由您的评分算法定义。

我认为您的遗传方法是实用的并且会产生良好的（如果不是可证明的最佳）解决方案，但我肯定会建议查看一些graph-coloring论文并了解它们的适用性。您很可能会在决定算法如何考虑可用选项时获得一些好主意。

Answer 2

我同意基于随机初始分配然后进行一些优化的模拟是一种很好的方法，但是如果我理解正确的话，你会描述一个似乎不是最优的优化程序（你计划随机交换频率）如果我正确地读了你）。在每个优化步骤中，您可以通过从每个频率组中取出一个无线电并考虑其中两个频率之间5*4/2=10可能的频率互换来选择“合理”的改进，并选择最佳，或者说（例如）其中一个具有正增量分数，概率与分数中的增量成正比。

本着“模拟退火”的精神，一旦整体得分似乎或多或少稳定，您可能需要将少量步骤切换到“高温”（高随机性），您只需选择该组5个无线电并交换所有例如使用频率指配的循环排列 - 这样做几次，然后再按照上一段中的程序（试图获得最大梯度下降的廉价模拟，进入“冷却”部分; - ）。 / p>

Answer 3

我快速尝试使用thin plate spline（或者可能是类似的，更聪明的线性代数技术）来使平面适应频率密度的函数。每个平面的平均“高度”（每个频率）将告诉您频率是否被过度使用（即，当它高于其他频率时）;斜率将表明空间分布。