[發(fā)明專利]一種網(wǎng)控編碼中的編碼節(jié)點選取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710532523.4
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107294658A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉道桂;韋云凱;張彥;劉強(qiáng);冷甦鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L12/24
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙)51227
• 代理人: 周永宏

本發(fā)明公開一種網(wǎng)控編碼中的編碼節(jié)點選取方法，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)信息傳輸領(lǐng)域；首先確定染色體的編碼方案，其次根據(jù)遺傳算法的基本步驟迭代計算得到最終可行解方案集，最后在可行解方案集中選擇最優(yōu)染色體進(jìn)行優(yōu)化；為了避免遺傳算法陷入局部性，通過交叉和變異環(huán)節(jié)補(bǔ)充一部分新的成員作為下一迭代種群的一部分；并通過優(yōu)化算法，降低了因為交叉方式、變異概率等不一樣，對最后結(jié)果產(chǎn)生的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)信息傳輸領(lǐng)域，特別涉及網(wǎng)控編碼中編碼節(jié)點的選取技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著移動社交、云計算、大數(shù)據(jù)等網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的不斷豐富，網(wǎng)絡(luò)通信需求越來越大，這給現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的容量壓力。雖然升級網(wǎng)絡(luò)硬件、提高網(wǎng)絡(luò)帶寬能夠解決部分壓力，但通常伴隨著高昂的升級成本，因此現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸技術(shù)已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)下快速、實時傳輸信息的需求。

網(wǎng)控編碼技術(shù)將整體網(wǎng)絡(luò)視為統(tǒng)一的信息轉(zhuǎn)移空間，把SDN/NFV技術(shù)對全網(wǎng)的整體掌握、靈活控制與網(wǎng)絡(luò)編碼的“存儲-編碼-轉(zhuǎn)發(fā)”思想相結(jié)合，實施根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜土髁刻卣鞫`活設(shè)計、動態(tài)調(diào)整的、流量-拓?fù)?編碼聯(lián)合優(yōu)化編排的網(wǎng)絡(luò)協(xié)作編碼，實現(xiàn)流量間的協(xié)同、壓縮甚至合并傳輸，進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率及網(wǎng)絡(luò)的可控可定義性。因此，網(wǎng)控編碼具有廣闊的應(yīng)用前景。

然而，當(dāng)前網(wǎng)控編碼技術(shù)尚未解決網(wǎng)絡(luò)中由哪些節(jié)點充當(dāng)編碼節(jié)點、以及如何進(jìn)行編碼的問題；這將嚴(yán)重限制網(wǎng)控編碼技術(shù)的實用效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提出了一種網(wǎng)控編碼中的編碼節(jié)點選取方法，首先確定染色體的編碼方案，其次根據(jù)遺傳算法的基本步驟迭代計算得到最終可行解方案集，最后在可行解方案集中選擇最優(yōu)染色體進(jìn)行優(yōu)化。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種網(wǎng)控編碼中的編碼節(jié)點選取方法，包括：

建立SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點選取問題與遺傳算法之間的映射，得到該SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?yīng)的若干染色體；

確定初始染色體種群，根據(jù)遺傳算法，對初始染色體種群進(jìn)行迭代，獲得可行解方案集；

對可行解方案集進(jìn)行優(yōu)化，得到編碼節(jié)點。

進(jìn)一步地，所述建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點選取問題與遺傳算法之間的映射，得到該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?yīng)的若干染色體；具體為：

將給定的SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行預(yù)處理，對存在兩個節(jié)點之間有多條邊的情況，通過在邊中間添加虛擬節(jié)點，使得兩節(jié)點之間只存在一條邊，得到處理之后的SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

確定經(jīng)處理之后的SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲泄?jié)點的各輸出邊的信息向量，將該節(jié)點的所有輸出邊的信息向量組合，得到該節(jié)點的信息向量；該節(jié)點的所有輸出邊的信息向量包括若干組合方式；每一種組合方式對應(yīng)節(jié)點的信息向量的一種取值；根據(jù)確定的各個節(jié)點的信息向量取值進(jìn)行組合得到一條染色體；則該SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?yīng)若干條染色體。

更進(jìn)一步地，所述節(jié)點的各輸出邊的信息向量的確定過程為：當(dāng)節(jié)點的輸出邊j的信息受輸入邊i的信息的影響，則a_ij＝1，否則a_ij＝0；當(dāng)節(jié)點的輸出邊j受至少兩個輸入邊的影響時，輸出邊j為編碼邊；則節(jié)點的第j條輸出邊的信息向量表示為：a_j＝(a_ij)，且i∈{1,...,k}，j∈{1,...,l}；

其中，a_ij表示第i條輸入邊對第j條輸出邊的影響；k表示節(jié)點輸入邊的條數(shù)；l表示節(jié)點輸出邊的條數(shù)。

更進(jìn)一步地，所述染色體的長度為：

其中，d_in(v)為節(jié)點v的入度，d_out(v)為節(jié)點v的出度。