La radio cognitiva es una tecnología prometedora para mejorar la utilización del espectro, que permite a los usuarios cognitivos acceder al espectro licenciado mientras los usuarios primarios están ausentes. En este documento, diseñamos un marco de asignación de recursos basado en la teoría de grafos para la asignación de espectro en redes de radio cognitiva. El marco tiene en cuenta las restricciones de interferencia para los usuarios primarios y posibles colisiones entre los usuarios cognitivos. Basándonos en el modelo propuesto, formulamos una función de utilidad del sistema para maximizar el beneficio del sistema. Basándonos en el modelo propuesto y en el problema objetivo, diseñamos un algoritmo de optimización de colonia de hormigas mejorado (IACO) desde dos aspectos: primero, introducimos un proceso de evolución diferencial (DE) para acelerar la velocidad de convergencia mediante un mecanismo de monitoreo; luego diseñamos un proceso de búsqueda de vecindario variable (VNS) para evitar que el algoritmo caiga en un óptimo local. Los resultados de la simulación demuestran que el algoritmo mejorado logra un mejor rendimiento.