1.一种基于MOEA/D的多目标基站主动存储分配方法,其特征在于,包括如下步骤:S1,建立基站主动数据存储及传输的公平性目标、传输代价目标和存储量目标;
S2,建立基站主动数据存储及传输的数据恢复约束条件、基站存储约束条件和传输比例约束条件;
S3,利用MOEA/D方法在S2所规定的约束条件下求解S1定义的公平性目标、传输代价目标和存储量目标联合优化问题。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S1中,公平性目标定义为:
传输代价目标定义为:
存储量目标定义为:
其中,mi为每个基站需要存储的数据包数,i、j表示基站,比例αij是指其它基站i传输的数据分组数占基站i存储数据的比例,小基站总的数量为N;每个数据分组从基站i传送到基站j所需要的传输代价已知,记为cij。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:步骤S2中,数据恢复约束如下:
式中,Kmin为基站正确恢复出热点数据必须要接收的分组数量;
基站存储约束条件如下:
式中,Mup为每个基站能够存储的数据分组数上限;
传输比例约束条件如下:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤S3具体包括以下步骤:S31,初始化MOEA/D相关参数,具体如下:(1)初始化优化目标F={f1,f2,f3},f1、f2和f3为步骤S1所定义的3个优化目标;
(2)初始化MOEA/D分解的子问题个数P,邻域大小T;
(3)构造P个权重向量λ1,λ2,…,λP,每个λ为3维向量,即λ={λ1,λ2,λ3}且λ1+λ2+λ3=1;
(4)随机生成初始种群G={G1,G2,...,GP},每一个Gi满足:Gi=(α1,1…α1,N m1 α2,1…α2,N m2…αN,1…αN,N mN)式中mi是用每个基站存储上限Mup归一化的结果,其取值范围在[0,1]之间;
(5)设置最大迭代次数max_gen;
S32,计算每个子问题对应的权重向量的邻域B(i);
计算任意两个权重向量之间的欧式距离,为每个权重向量选出最近的T个向量,构成它i的邻域B(i),即B(i)={i1,i2,...,iT},i=1,2,...,P,其中 为距离λ最近的T个权重向量;
S33,计算每个优化目标的最佳值zj以及每个子问题的适应度值FV:(1)计算最佳值
(2)计算Gi是否满足步骤S2规定的约束条件,如果满足约束条件,则计算各个子问题的i i i i单目标函数值F(G )={f1(G),f2(G),f3(G)},并且运用切比雪夫聚合法,计算适应值若不满足步骤S2规定的约束条件,则适应值为无穷大;
S34,对每个子问题i,执行下面3步:(1)繁殖:
从B(i)中随机选择三个权重向量,其编号记为r1,r2,r3,该权重向量对应的解记为和 由 和 交叉生成新解y:上式中,min(·)代表取最小值,max(·)代表取最大值;y,0和1均为行向量,维数等于个体 和 的基因个数;
对y以pm的变异概率变异生成y′:随机选取y中的某个基因位,将其变异为[0,1]之间的一个数;
(2)更新z:对每个j(j=1,2,3),如果fj(y′)<zj,则zj=fj(y′),(3)更新邻域解:对每个j∈B(i),如果Gj满足S2所规定的约束条件且那么Gj=y′;
S35,检测当前迭代次数是否达到max_gen;若是,则算法停止,输出种群G={G1,G2,...,GP}以及F(G1),F(G2),...,F(GP),否则返回S34继续执行。