基于多目標優化的網絡通信任務均衡分配方法

儲瑄 蔡珺

摘要：網絡通信技術通常情況下會根據其重要程度的不同以及面向對象的差異，形成專業目標體系，為了能夠提高通信質量，需要完成多目標優化下的網絡通信任務均衡分配工作，基于此才可以讓最終獲得的工作結果具有更高的精準度。本文分析了該項技術的核心內容，全面探討了在具體的技術方案使用過程中的分析思路和運用流程，讓最終獲得的工作結果可以滿足多目標狀態下的通信要求。

關鍵詞：多目標優化;網絡通信;任務均衡

引言：基于多目標優化的網絡通信任務均衡分配工作中，需要根據該目標的本身參數以及整個通信體系的調整方案，研究具體工作方案的相關工作內容，在此基礎上讓最終獲得的專業化工作結果具有更高的可靠性。在當前的管理和研究體系內，需要全面綜合探討各類參數的實際分配原則，才可以讓最終獲得的管理工作方案可以更好適配多任務環境。

一、基于多目標優化的網絡通信任務均衡分配技術核心

（一）目標本身分解

目標的本身分解過程，一方面要根據該系統的實際運行準則，研究通信技術的面向對象，另一方面需要根據各類通信任務的本身工作需求，合理探討相關目標的封閉原則和具體工作模式，基于此才可以讓最終獲得的分配結果具有良好的基礎。在專業化工作體系的建設階段，目標的分解原則使用思想一方面是當前該系統實際運行中的各類任務完成優先級，另一個是通信精度的保持需求。比如航空器的飛行過程，地面通信基站要能夠跟蹤當航空器的飛行狀態、飛行地點以及統一時間段內該空域內的飛行器數量，同時要分析不同航空器的通信優先級。在實際的工作中，要分析多個目標體系下如何調節這類設備的通信優先級和投入的資源，在具體的工作階段，要根據其搭載的實驗設備和運行方法，全面精準分析各類任務的完成狀態和實際的工作方案，基于此讓最終獲得的專業化工作成果可以使用。

（二）目標函數制定

在目標函數的制定過程，要根據當前相關工作內容和工作參數進行合理的確定和分析具體的分解內容，具體工作模式要在建成了分析矩陣之后研究各類工作對象的實際工作參數，比如針對某任務體系來說，建成的矩陣如下：

而在具體的分析階段，真的不同的任務指標也需要經過進一步的分解，最終獲得的矩陣如下：

在后續的具體目標分析過程要根據該過程中獲得矩陣的特征值，以獲得不同通信對象可投入運行資源的總量，并且該過程可以建立專業的參數分析工作體系，當發現某通信目標的權重相對較高時，則需要優先處理該通信內容。

（三）均衡方法分析

在多目標優化的網絡通信體系內，均衡方法并不是指所有的通信對象和通訊對象需要獲取的參數都要能夠被第一時間完成相應的輸出，而是要能夠根據任務的本身工作程度以及其他對象的客觀需求，實現對于相關資源的合理調整和規劃，基于此可以分析的工作方法為根據上文中已經提及的計算模型以及最終分解參數的上，按照不同的工作參數，一方面可以通過人工輸入相互控制指令的方式，按照已經規劃的工作任務重要程度原則，詳細精準分析可以實際采用的工作指標，并且在整個系統中參數的合理配置和優化階段，讓最終獲得的專業化工作結果具有更高的可靠性[1]。另一方面也需要調整其他資源項目，同時確保不同的通信對象獲得的信息不會被遺失。比如在航空器的飛行過程中，無論是民航飛機還是軍用飛機，通信系統的運行過程中都要把各類信息向兩個渠道反饋，一個是地面跟蹤系統，另一個是航空器本身的信息顯示器，所以在具體的分析中，要根據獲得通信信號的優先級合理調配通信資源，由于飛行器本身必須具有極高的安全性，所以針對其產生的各類故障信息以及運行狀態信息，要能夠在最短時間內傳遞給機載信息展示系統，通信技術的安全防護工作指標具有最高優先級，另外針對不同的控制信號之間，需要確保發送的時間間隔為十秒，這就要求很夠在不同的控制時間段之內，讓已經獲得的專業工作結果可以使用。

（四）均衡技術使用

在均衡技術的使用過程，需要設定不同通信技術和通信參數的具體運行模式，另外也要分析相關技術設施的搭建方案。均衡技術的使用之前由于已經根據獲得的分析信息和工作參數信息，實現了對于所有參數的這種測量和研究工作任務，所以在后續的工作階段，可以根據已經建成的控制模型對其進行編程以及信息輸入即可。另外在各類通信信號的分析階段，也可以在信息流之前通過加入報文的方法，該通信系統可以自主識別各類信號的優先級，并合理調整發送資源。

二、基于多目標優化的網絡通信任務均衡分配技術設計

（一）目標自身分解方式

目標的分解方式中，一方面要根據已經建立的通信工作指標和具體運行狀態，通過人工輸入的方式讓該系統可以全面滿足具體的運行過程期望值，另一方面可以借助智能化操作系統，研究在具體運行狀態之內相關參數的綜合運行模式，基于此才可以讓最終獲得的目標分析體系具有更高的智能化程度[2]。

在前項工作中，要針對具體控制指令和相關通信對象的各項需求，合理向其中輸入大量的信號，比如在航空工程中，由于其中涵蓋多個子系統，而不同子系統對于有效載荷造成的影響存在差別，需要根據該過程中最終能夠造成的安全影響效果進行合適的分析。而在安全影響體系的分析過程，則要可以采用事故樹模

型研究有效載荷的各類失效狀態，比如比如對于各類航空器的運行中，要根據當前整個空域內的航空器數量、向地面系統發送的信息、具體的空間占用情況等，調整航空器的運行路徑，才可讓整個系統可以有條不紊運行。同時對于各類航空器，通常會將出現的問題以內部建成的通信系統反饋給飛行員，之后讓其將信息輸送給地面通信系統，機載通信系統的運行中，會根據航空器的具體運行狀況，綜合分析各類故障可能造成的相關性影響，并根據駕駛艙內的警示系統根據問題的影響程度讓駕駛員調整飛行姿態或者解決故障，如飛行器失速時振動操縱桿、飛行高度過低發出近地警告等。

對于后項工作，主要是根據當前已經建成的人工智能控制系統讓控制系統參與自主化的學習過程，從而在最終完成的技術體系內，與該項技術的實際運行狀態和工作指標關聯，從已經取得的科研進度來看，當前該技術無法全面保障控制精度，所以需要在今后投入更多的資源發展。

（二）目標通信函數確定

在目標通信函數的確定階段，由于已經根據完成的分析工作指標，實現了對于任務的有效調整，所以只需要在通信信號的起始端通過加入報文的方法，研究實際的運行參數。通常情況下，要求信息的接收端和發出端能夠接收的數據指令之間，需要能夠實現報文的一一對應關系，所以要采用信息函數的確定過程，要通過對于這類信息的及時有效調整，讓發出端生成隨機數據，而信號的接收端也能夠形成針對該數據庫的自主響應體系。該過程中可以建成擴充數據庫的方法驗證報文，比如在信息的發出端，根據時鐘控制程序發出控制指令，發出的信號在該調整中，包裹a到g中的4歌隨機英文字母和1到5隨機數字，而且信息的接收端根據同步性的時鐘控制指令同步生成涵蓋a到g中4個英文字母和5到5中包含4個數字的排列方案，并且把所有的方案都提交給數據包，借助大數據技術和云計算技術，分析數據包中生成的驗證信息是否和已經生成報文指令參數完全相同，通過該方法一方面可以防止出現信息的干擾問題，另一方面可以保證發出的各類信號被指定的接收端接收。

（三）均衡方法合理加入

在均衡方法的加入過程，由于已經建成了具備極高準確性和安全性的控制方程，所以在后續的工作過程中，需要將該方程以編程的方式進行合理的撰寫，才可以讓該控制中樞更好分析各類信號的作用原則和后續的處理方案。在該方法的具體使用過程，首先要確保最終建立的數據層級準確無誤，這就要求實際的分析和方案制定中，工作人員要經過全方位的精準檢查任務，才可以將最終獲得的工作結果輸入到已經獲得的工作體系之內[3]。其次是相關輔助性程序的加入，包括報文的生產系統、時鐘控制系統等，最后是通信信號的檢測裝置，只有所有的信息能夠被全方面的分析之后，才可認為信息的傳遞精度得到保障。

（四）均衡技術綜合建設

在均衡技術的綜合建設過程，一方面要完成軟件設施的建設工作，另一方面要完成硬件設施的建設工作，軟件系統的建設中，除了要完成專業化程序的編寫和存儲，也要全面分析當前該系統中是否存在嚴重的錯誤，以防止出現運行過程中的邏輯混亂問題，此外也要能夠加入安全保障軟件系統，防止通信過程中受到了較為強烈的干擾。

對于硬件設施的建設，則需要全面精準分析當前各類設施的具體類型要求，唯有如此才可以讓最終形成的綜合工作指標可以使用，并且能夠積極探測和獲取相關工作信號，尤其是在無線通信技術使用過程，要確保獲得的信號可以發揮正常穩定的作用水平。

三、結論：綜上所述，基于目標優化是下的通信協調工作中，需要完成的工作任務有目標的本身分解、通信方程的合理確定、相關硬軟件設施的分析和加入等。在具體的操作過程，要通過對于所有工作內容的全面完成和優化，讓最終獲得的工作結果準確無誤的基礎上，才可以讓整個工作系統按照設計原則完成裝配任務。

參考文獻：

[1]邵俠. 云計算環境下工作流任務調度算法研究[D].哈爾濱理工大學，2019.

[2]陳笑. 基于多核處理器的實時任務調度研究[D].電子科技大學，2018.

[3]李皎. 考慮信任度和權值的區塊鏈數據通信性能優化研究[D].西北工業大學，2017.

作者簡介：

儲瑄（1987-2），籍貫：江蘇宜興，學歷：本科學歷，研究方向：從事航空任務系統通信技術設計研究。