基于粒子群优化的多用户MIMO下行链路调度算法

将多用户MIMO下行链路调度问题描述为一优化问题,并引入粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行求解.针对容量和复杂度有不同要求的应用场合,给出了两类采用不同目标函数PSO调度算法:基于容量PSO(C-PSO)调度算法和基于特征值下界PSO(LBE-PSO)调度算法.C-PSO算法目标是获得接近最优容量的性能;而LBE-PSO算法旨在有效降低算法复杂度的同时尽可能获得高的容量增益.进一步,从粒子和速度两方面对PSO算法的收敛性进行分析并得出收敛条件,然后通过不同参数值的实例对其进行验证.仿真结果表明,C-PSO算法能够以较低的复杂度获得接近穷搜索算法的容量,而LBE-PSO调度算法则提供了一种能够在容量和复杂度之间很好折中的调度方案.     

基于离散粒子群优化的多用户MIMO用户选择*

为了在降低计算复杂度的同时获得良好的性能,给出了一种基于离散粒子群优化的多用户MIMO用户选择方法.该方法基于sum-MSE预编码,所支持的用户数目取决于接收方的子流数之和,改变了传统的用户选择方法支持的用户接收天线数之和不大于发送天线数的限制.当移动台子流个数小于接收天线数时,所研究的用户选择方法可以增加同时服务的用户个数,获得更高的系统和容量.仿真结果表明,该方法能够在系统性能和复杂度之间进行良好的折中.     

MIMO下行链路中的多用户调度与功率分配

分析了MIMO下行链路中的多用户调度和功率分配方法,讨论了各种功率分配方法的多用户调度性能,并通过仿真实验对性能进行了比较。实验结果表明,在低信噪比条件下,二维注水功率分配的性能最佳,而在高信噪比条件下,各种功率分配方法的性能差别很小。     

粒子群优化的改进机场车辆调度模型研究

随着航空事业的迅猛发展,机场车辆调度的安全性和时效性地位已日趋突显,传统的机场车辆调度采取First in first out策略,该策略算法简易,便于实施,缺陷是全部调度的分组被相同对待,无法为实时要求较高的业务提供时延保证,算法也不具有公正性。提出了一种基于粒子群优化的改进机场车辆调度模型,把粒子群已经搜索到的全局最优地点视为一个特殊的粒子,采用梯度降低策略寻优该粒子,全局寻优特性和梯度降低算法的邻域寻优特性相融合,以提升粒子群优化算法的全局寻优效率,减少机场车辆调度计算的时间。仿真实验表明：粒子群优化的改进机场车辆调度模型,能够减少传统调度方法的寻优轮换次数,进而缩短优化调度时间,有效缓解空中堵塞造成的资源浪费。     

Robust multiuser MIMO scheduling algorithms with imperfect CSI

Robust multiuser multiple-input-multiple-output (MIMO) scheduling algorithms are proposed in this paper.With imperfect channel state information (CSI),traditional scheduling algorithms for the multiuser MIMO system based on the zero forcing precoding scheme will lose some performance due to the multi-user interference (MUI).In order to improve the system average throughput,we study the robust multiuser MIMO scheduling problem with imperfect CSI.From the average capacity formula,we derive a robust factor which can transform the robust multiuser MIMO scheduling problem into the traditional one,thus most existing non-robust scheduling algorithms can be robust if this factor is adopted.Simulation results show that compared with the traditional algorithms,the proposed robust algorithms can improve the system average throughput significantly under the CSI error environment.     

一种求解作业车间调度的混合粒子群算法*

针对车间作业调度问题,提出了一种混合了知识进化算法和粒子群优化的算法。算法主要是结合知识进化算法的进化选择机制和粒子群优化的局部快速收敛性特性,首先让粒子替代知识进化算法中的进化个体,在群体空间中按粒子群优化规则寻找局部最优,然后根据知识进化算法的全局选择机制寻找全局最优,最后,将车间作业调度问题的特点融入到所提出的混合算法中求解问题。采用基准数据进行测试的仿真实验,并比对标准遗传算法,结果表明所提算法的有效性。     

基于HSDPA混合群集智能算法的多用户调度

传统的基于粒子群最优化的混合启发式算法和模拟退火算法往往以牺牲解的质量或者求解速度来实现有效的调度,为了解决这一问题,提出了一种基于高速下行分组接入（HSDPA）标准的混合群集智能算法。首先假定HSDPA标准所指定的是现实性不完善的信道状态信息（CSI）反馈,并以有限集合的形式存在于信道指示符（CQI）中;接着在最优化过程中,利用模拟退火算法和粒子群最优化算法各自的优点设计混合群集智能算法;最后利用混合算法进行数据处理,得到最优解的同时降低了复杂度,从而实现提升系统通量,达到调度最优化的目的。实验结果表明,与传统的基于粒子群最优化的算法相比,所提的混合算法取得了更好的调度效果。     

Particle swarm optimization technique based short-term hydrothermal scheduling

Particle swarm optimization is applied to determine the optimal hourly schedule of power generation in a hydrothermal power system. A multi-reservoir cascaded hydroelectric system with a nonlinear relationship between water discharge rate, net head and power generation is considered. The water transport delay between connected reservoirs is taken into account. In the present work, the effects of valve point loading in the fuel cost function of the thermal plants are also taken into consideration. The developed algorithm is illustrated for a test system consisting of four hydro plants and three thermal plants. Cost characteristics of individual thermal units are considered. The test results are compared with those obtained using evolutionary programming and simulated annealing technique. It is found that the convergence characteristic is excellent and the results obtained by the proposed method are superior in terms of fuel cost and computation time.     

一种求解作业车间调度的文化粒子群算法*

提出了一种文化粒子群算法用于求解置换流水车间调度问题中的最小化最大完成时间。算法设置了群体空间和信念空间两类独立空间,群体空间采用自适应粒子群算法完成进化,信念空间通过更新函数来进行演化。算法中群体空间的粒子群不但通过跟踪个体极值和全局极值来更新自己,实现群体演化,而且通过不断与信念空间中的优秀个体交互,加快群体的收敛速度。该算法在不同规模的问题实例上与其他几个具有代表性的算法的比较结果表明,该算法具有较快的收敛速度,无论是在求解质量还是稳定性方面都优于比较的算法。     

Cross-layer packet scheduling for downlink multiuser OFDM systems

This paper proposes a channel and queue aware fair (CQAF) packet scheduling scheme for the downlink packet transmission in multiuser orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. By making use of the information on the channel conditions and the queue lengths, the proposed CQAF packet scheduling scheme efficiently allocates the subcarriers, transmission power and modulation level to users under the constraints of total transmission power, the number of subcarriers, bit-error-rate (BER) requirement and generalized processor sharing (GPS)-based fairness requirement. The numerical results show that the proposed CQAF packet scheduling scheme can reduce the transmission delay and queue length significantly while maximizing system throughput and maintaining fairness among users.     

基于周期性演化策略的粒子群优化算法

针对标准粒子群优化算法(PSO)在寻优过程中容易出现早熟的问题,提出一种基于周期性演化策略的粒子群优化算法.该策略通过在速度更新方程中构建基于粒子群能量的粒子群最优值扰动项,使得粒子群能量在演化过程中可以周期性变化.相比标准PSO算法,当粒子群能量较大时,能够增强局部搜索能力;当粒子群能量较小时,能够增强全局搜索能力.典型优化问题的仿真结果表明,所提出的算法与线性下降惯性权重粒子群优化(LWPSO)和PSO算法相比,优化性能得到了显著提高.     

求解作业车间调度问题的微粒群遗传退火算法

标准微粒群算法（PSO）通常被用于求解连续优化的问题,很少被用于离散问题的优化求解,如作业车间调度问题（JSP）。因此,针对PSO算法易早熟、收敛慢等缺点提出一种求解作业车间调度问题（JSP）的混合微粒群算法。算法将微粒群算法、遗传算法（GA）、模拟退火（SA）算法相结合,既增强了算法的局部搜索能力,降低了算法对参数的依赖,同时改善了PSO算法和GA算法易早熟的缺点。对经典JSP问题的仿真实验表明：与标准微粒群算法相比,该算法不仅能有效避免算法中的早熟问题,并且算法的全局收敛性得到了显著提高。     

解决具有混合约束柔性流水车间调度问题的粒子群优化算法

针对既存在阻塞限制工件又存在无等待约束工件的柔性流水车间调度问题, 提出了一种离散粒子群优化的求解方法。该方法采用基于排列的编码形式, 设计了推进—迭代算法进行解码并计算问题目标值, 利用离散粒子群优化算法进行全局优化, 利用迭代贪婪(iterated greedy, IG)算法提高种群个体的局部搜索能力。此外, 根据问题特点, 提出最早释放优先(first release first, FRF)和最早完工优先(first complete first, FCF)两种机器分配策略。仿真结果表明, 所提出的方法求解混合约束下柔性流水车间调度问题是可行的、有效的。     

拟牛顿粒子群优化算法求解调度问题

针对资源受限的项目调度问题,将粒子群优化算法与拟牛顿优化算法相结合,提出了一种混合粒子群算法。本算法利用粒子群算法求得优化解,然后利用拟牛顿方法对所得到的解进行局部优化,以尽量达到或接近全局最优点。结果表明,本算法能够有效地求解大规模项目调度问题,具有较好的应用价值。     

新型教与同伴学习粒子群算法求解作业车间调度问题

针对最小化最大完工时间的单目标作业车间调度问题,提出了新型教与同伴学习粒子群算法。通过教学阶段融合多邻域搜索,采用多样性变异策略以及同伴学习阶段采用混合学习策略三个方面的改进操作,扩大了种群的多样性,避免算法陷入局部最优,算法收敛速度和寻优性能有了显著提高。通过作业车间调度问题FT、LA系列测试实例的对比实验,验证了新型教与同伴学习粒子群算法是解决单目标作业车间调度问题的有效方法。     

粒子群算法求解任务可拆分项目调度问题

首先针对任务可拆分的项目调度问题,提出一种带有局部搜索的粒子群算法LSPSO;然后采用基于任务排列的粒子表示方法,将遗传算法中的定位交叉引入粒子的更新过程中,并采用局部搜索技术对更新后的粒子进行改进;最后对Patterson测试集中110个问题实例进行了测试,实验结果表明,算法LSPSO具有较快的速度,所给出的调度方案较优.     

柔性资源受限多项目调度的混沌粒子群算法研究

为解决柔性资源受限多项目的调度问题,有效实行资源分配和工作时间安排,采用混沌粒子群算法结合混合优先规则,形成优先规则序列。针对多项目问题,避免了传统方法将多个项目合并为一个项目,而是形成一个链表在项目的各工序间进行选择调度,并在初始化中嵌入混沌理论,在迭代过程中使用并行算法,有效避免了算法易陷入局部最优解的可能。改编标准库的多模式算例,对比多种算法下的结果,验证了该方法在求解该问题的可行性和有效性,对于项目管理中柔性资源受限问题具有实际应用价值。     

基于粒子群算法的盲多用户检测器

在信道参数未知的多径环境下,盲多用户检测算法性能存在诸如收敛速度慢和估计精度低等问题。将粒子群算法运用到基于恒模算法的盲多用户检测中。仿真结果显示,粒子群算法能够更精确地估计出信道的参数,且其收敛速度非常快,在估计出信道参数之后再进行盲多用户检测,检测性能优良。     

基于动态粒子群优化的网格任务调度算法*

提出了一种基于动态粒子群优化的网格任务调度算法。设计了网格任务调度问题的数学模型,给出了自适应变异的动态粒子群优化算法的框架,引入了自适应学习因子和自适应变异策略,从而使算法具有动态自适应性,能够较容易地跳出局部最优。实验结果表明,本文算法能有效地解决异构网格任务调度问题,具有较好的应用价值。