[發明專利]網絡編碼環境下優化負載均衡的方法

有效

• 申請號: 201710018414.0
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106713165B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 邢煥來;宋富洪;葉佳;李可;楊慧
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803;H04L12/815;H04L12/927;H04L12/751;H04L1/00
• 代理公司: 51227 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李順德

1.網絡編碼環境下優化負載均衡的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(1)通過最大流最小割定理計算原始拓撲的最大流以及原始拓撲中源節點到每個目的節點的最大流，對原始拓撲進行分解，將原始拓撲中源節點到每個目的節點的最大流不小于原始拓撲的最大流作為約束條件，滿足該約束條件的蜜源為合法個體，否則為非法個體；

(2)以適應度最小為目標建立網絡負載均衡模型；

(3)根據人工蜂群算法計算分解后拓撲的適應度，所述人工蜂群算法包括：

a、初始化人工蜂群的參數，蜜蜂總數為2N_p，其中采蜜蜂、觀察蜂各N_p；最大迭代次數為MAX_iteration；蜜源停留最大限制搜索次數Limit；設迭代次數τ＝0，記第i(i＝1,…,N_p)只采蜜蜂為觀察蜂為

b、建立蜜源庫，初始化規模為M的蜜源庫，記為LM，此蜜源庫具有M個蜜源且給每一個蜜源設置一個計數變量count_i’，i’＝1,…,M，初始值為0，首先以兩點交叉方式產生M/2個蜜源，再以按位選擇交叉方式產生剩余的M/2個蜜源，

所述兩點交叉方式產生M/2個蜜源步驟如下：

1)設置全1二進制串個體A＝(1,1,…,1)；

2)隨機產生一個二進制個體BR，設置產生1的概率，設置臨時個體temp＝A，將個體temp與個體BR執行兩點交叉，交叉后產生的后代設為S1，S2；將S1和S2中的合法個體計算適應度，然后添加到LM中；

3)若蜜源庫LM中蜜源個數小于M/2，則轉到上一步；否則結束，

所述按位選擇交叉方式產生剩余的M/2個蜜源步驟如下：

1)假設二進制串個體的長度為D，設置全1二進制串A＝(a₁,…,a_D)＝(1,1,…,1)；

2)隨機產生一個二進制個體BR＝(r₁,…,r_D)，設置產生1的概率，利用A和BR產生一個后代S＝(s₁,…,s_D)，其中：

Rand(2)為隨機產生0或1； 如果S是合法個體并計算其適應度，然后添加到LM中；

3)若LM中蜜源個數小于M；則轉到上一步，否則結束，

初始化的標志變量SG_i＝0,i＝1,…,N_p；

c、采蜜蜂階段，對每一只采蜜蜂的食物源進行領域搜索以隨機產生一個新解，即新蜜源，若這個新解優于舊解則用新解替代舊解，且重新設置SG_i＝0；否則此食物源保留，且SG_i＝SG_i+1；

d、觀察蜂階段，每一只觀察蜂隨機選擇兩只不同的采蜜蜂，跟隨具有較優食物源的采蜜蜂，記此采蜜蜂為觀察蜂對的食物源進行領域搜索以隨機產生一個新解，即新蜜源，若這個新解優于舊解則用新解替代舊解，且重新設置的標志變量SG_k＝0；否則此食物源保留，且SG_k＝SG_k+1；

e、偵查蜂階段，若采蜜蜂的SG_i>Limit，則采蜜蜂放棄當前食物源變為偵察蜂，此偵察蜂從蜜源庫中隨機選擇三個互不相同的新蜜源，再從中選擇count_i’值最小的蜜源且count_i’＝count_i’+1，偵察蜂變為采蜜蜂且SG_i＝0；

記錄當前所有蜜蜂找到的最優值，即全局最優解Best，τ＝τ+1；

若τ<MAX_iteration，則轉到采蜜蜂階段；否則結束循環，輸出當前最優解Best；

判斷新解和舊解的優劣，首先檢驗此個體是否為合法個體，若個體為合法個體，計算其適應度；若個體為非法個體，其適應度設置為1。