Page 38 - 网络电信2022年4月刊
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测法的性能，提升虚警概率；延长次用户需要的检测时间，可                          即获取对角线元素等于零的方法            ［１５］ 。  改进的匈牙利算法就
            降低虚警概率     ［１０］ 。综上所述，各个次用户感知不同无线光通                  是对效率矩阵对角线元素等于零的方法实施改进。改进的匈牙
            信网络信道过程中所需的检测时间均不一致。                                 利算法具体步骤如下：
                2. 信道的最优选择方法                                         步骤１：令各行内呈现零元素，公式如下：
                感知各个次用户选取不同无线光通信网络信道的组合能使
            整个次用户无线光通信网络的吞吐量受到影响，选取最优的感                                                                       （４）
            知信道   ［１１］ ，才能确保整个次用户无线光通信网络的吞吐量最                        步骤２：令各列内呈现零元素，公式如下：
            大，利用改进匈牙利算法作为最优信道选择方法。                                                                            （５）
                各个次用户检测不同信道过程中，次用户接收端的信噪比
            均不一致，因此，以最优化检测时间为出发点，Ｂ个次用户检                              步骤３：按顺序排列各行，在效率矩阵Ｖ的第ｂ（ｂ＝
            测Ｃ个信道得到的最大吞吐量可按照接收信噪比预测获取，即                          １，２，…，ｎ） 列元素与第ｂ，ｂ＋１，…，ｎ行内选择最
            最大吞吐量矩阵  Ａ Ｂ，Ｑ 由Ｂ  ×Ｃ个最大吞吐量组建而成。  利                  小元素Ｖ ａ０ｂ ，并更换ａ ０ 行元素和ｂ行元素，最小元素Ｖ ａ０ｂ
            用改进的匈牙利算法感知为各个次用户分配的各个信道，确保                          的选择公式如下：
            整个次用户无线光通信网络得到的归一化吞吐量最大。最大吞
            吐量矩阵 Ａ Ｂ，Ｃ 的公式如下：                                                                                 （６）
                                                                     利用步骤３在ｎ阶方阵对角线中。如果选择的最小元素超
                                                                 过两个，那么最小元素是这部分最小元素所处行内与第ｎ个元
                                                                 素内较大元素相应的元素；如果第ｎ个元素也一致，那么最小
                                                         （２）     元素是与第ｎ－１个元素内较大元素相应的元素，同理，如果
                                                                 这部分最小元素内后面每行相应的元素均一致，那么最小元素
                                                                 是这部分最小元素所处行内与第ｂ－１个元素内较小元素相应
                                                                 的元素；如果第ｂ－１个元素一致，那么最小元素是与前一个
                令无线光通信网络信道选择因子是Ｔ ｉ，ｊ ，若次用户ｉ最                     元素内较小元素相应的元素；同理，如果这部分最小元素所处
            后选取感知无线光通信网络信道ｊ，那么  Ｔ ｉ，ｊ ＝１，若次用                     行的相应元素都一致，那么可随机选择一个最小元素所在行替
            户ｉ最后未感知无线光通信网络信道ｊ，那么Ｔ ｉ，ｊ ＝０。因                       换第ｂ行元素。
            此，无线光通信网络多用户多信道情况下的最优信道选择问题                              步骤４：检验效率矩阵 Ｖ ａｂ 是否等于０，如果Ｖ ａａ ＝ ０
            可由式（３）表示，公式如下：                                       （ａ＝１，２，…，ｎ），那么获取最优解，结束操作，如果
                                                                 Ｖ ａａ ≠０（ａ＝１，２，…，ｎ），那么继续步骤５；
                                                                     步骤５：按顺序排列各列，排序方法与步骤３一致，仅须
                                                         （３）     将行与列相互交换，“ 后面”更换成“下面”，“前”更换成
                                                                 “上”；
                无线光通信网络多用户多信道环境下的最优信道选择方法                            步骤６：如果Ｖ ａａ ＝０（ａ＝１，２，…，ｎ），那么获
            必须符合式（３）条件，代表各个次用户仅可选取感知一个信                          取最优解，结束操作如果Ｖ ａａ ≠０（ａ＝１，２，…，ｎ），
            道，同时一个信道仅可分配到一个次用户，避免出现干扰情况。                         那么继续步骤７；
                无线光通信网络的最优信道选择方法共分为两个步骤，具                            步骤７：Ｖ ａｂ ＝Ｖ ｂｂ －Ｖ ａａ ，ａ，ｂ ＝ １，２，…，ｎ；
            体步骤如下：                                                   步骤８：如果Ｖ ａｂ  ＞０,ａ，ｂ＝１,２,…，ｎ,那么转至
                步骤１：通过检测时间最优化方案可降低预测获取整个次                        步骤６,如果Ｖ ａｂ ＜０，ａ,ｂ＝ １，２，…，ｎ，那么使Ｖ ｂ
                                                                 ｋ ＝Ｖ ａｂ  －Ｖ ａｋ ，ｂ＝１，２，…，ｎ，转至步骤１。
            用户和其所选无线光通信网络信道的组合得到的最大吞吐量R ｉｊ
            的难度，组建最大吞吐量矩阵Ａ Ｂ，Ｃ ；                                     改进的匈牙利算法主要分为两个部分，一部分是根据更换
                步骤２：无线光通信网络多用户多信道情况下信道选择问                        矩阵内的行与列将零元素排列在对角线上；另一部分是检验最
            题由双向图描绘，其中Ｂ个次用户与Ｃ个信道属于一定的。                           优解，在整个Ｖ ａａ ＝０的情况下，表示分配问题获取最优解。
                综上所述，无线光通信网络的最优信道选择方法就是获取                            2）基于改进的匈牙利算法的最优信道选择方法
            最大化全体次用户无线光通信网络归一化吞吐量的分配方法，                              利用改进的匈牙利算法解决无线光通信网络多用户多信道
            即最优信道选择方法已转换为一个分配问题                ［１２］ ，可利用改进       情况下感知信道分配问题         ［１６］ ，可降低无线光通信网络的最优
            的匈牙利算法实现无线光通信网络的最优信道选择。                              信道选择方法的复杂性，避免出现随机性的现象                 ［１７］ ，具体步
                1）改进的匈牙利算法                                       骤如下：
                改进的匈牙利算法相比匈牙利算法可简化计算过程，减少                            步骤１：根据检测时间最优化方案，检测Ｑ个无线光通
            使用空间内存，利于计算机求解            ［１３－１４］ 。 匈牙利算法内的效         信网络得到的最大吞吐量是由Ｂ个次用户预测获取的最大吞吐
            率矩阵属于一个ｎ阶方阵，位于不同行与不同列中的ｎ个元素                          量，其中 Ｂ≤Ｑ，依据获取的最大吞吐量组建最大吞吐量矩阵
            恰好属于ｎ阶方阵的对角线元素，求解分配问题最优解的算法                          ＡＢ，Ｑ。

                                                      网络电信 二零二二年三，四月                                           55
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