[發(fā)明專利]一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010975968.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN112087339A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬玥;譚航;鮑全松;范亮凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇省未來網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研究院
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24
• 代理公司: 北京卓嵐智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 郭智

1.一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其特征在于：包括應(yīng)用單元(100)、控制單元(200)和基礎(chǔ)單元(300)；控制單元(200)通過開放接口與應(yīng)用單元(100)連接，控制單元(200)通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)單元(300)通信連接；所述應(yīng)用單元(100)用于通過控制層提供的編程接口對(duì)底層設(shè)備進(jìn)行編程并將網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)開放給用戶；所述控制單元(200)用于集中管理網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備及對(duì)資源進(jìn)行分配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其特征在于：所述應(yīng)用單元(100)包括軟件運(yùn)行模塊(101)和預(yù)測(cè)算法模塊(102)；軟件運(yùn)行模塊(101)與預(yù)測(cè)算法模塊(102)通過數(shù)字信號(hào)通信連接；所述軟件運(yùn)行模塊(101)用于通過封載在應(yīng)用層的軟件來執(zhí)行由控制層提供的網(wǎng)絡(luò)信息來執(zhí)行特定的控制算法；所述預(yù)測(cè)算法模塊(102)用于封存多種應(yīng)用于軟件的預(yù)測(cè)算法。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其特征在于：所述預(yù)測(cè)算法模塊(102)包括前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(1021)、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(1022)和BP網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)模塊(1023)；前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(1021)、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(1022)與BP網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)模塊(1023)并列運(yùn)行；所述前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(1021)用于對(duì)各神經(jīng)元之間無反饋連接的預(yù)測(cè)計(jì)算；所述遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(1022)用于對(duì)各神經(jīng)元之間有反饋連接的預(yù)測(cè)計(jì)算；所述BP網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)模塊(1023)用于從輸出層反向傳播輸出值與期望輸出值之間的誤差來實(shí)現(xiàn)調(diào)整權(quán)值及閾值從而使預(yù)測(cè)滿足精度要求的計(jì)算。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其特征在于：所述前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(1021)的算法計(jì)算公式為：

單個(gè)神經(jīng)元輸入-輸出計(jì)算公式為：

a＝f(n)＝f(w^Tx)；其中，

單層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入-輸出計(jì)算公式為：

a＝f(w^Tp)；

多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入-輸出計(jì)算公式為：

a＝f(w，p)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其特征在于：所述BP網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)模塊(1023)采用梯度下降法，其計(jì)算公式為：

其中，單輸出的均方誤差為：多輸出的均方誤差為：

W^m(k+1)＝W^m(k)-αs^m(a^m-1)^T；

其中，第m層的靈敏度為：b^m(k+1)＝b^m(k)-αs^m；

誤差反向傳播的計(jì)算公式為：

其中，m＝M-1，...，2，1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其特征在于：所述控制單元(200)包括通信模塊(201)、計(jì)算模塊(202)、運(yùn)行模塊(203)和調(diào)度模塊(204)；通信模塊(201)、計(jì)算模塊(202)、運(yùn)行模塊(203)與調(diào)度模塊(204)并列運(yùn)行；所述通信模塊(201)用于給控制器提供控制應(yīng)用軟件和基礎(chǔ)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信通道；所述計(jì)算模塊(202)用于通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行計(jì)算來判定選擇適宜的軟件及控制算法；所述運(yùn)行模塊(203)用于控制管理控制器的運(yùn)作啟停過程；所述調(diào)度模塊(204)用于分配處理數(shù)據(jù)平面資源的編排、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼盃顟B(tài)信息等。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其特征在于：所述基礎(chǔ)單元(300)包括交換機(jī)模塊(301)、0NF協(xié)議模塊(302)和基礎(chǔ)服務(wù)模塊(303)；交換機(jī)模塊(301)、ONF協(xié)議模塊(302)于基礎(chǔ)服務(wù)模塊(303)依次通過數(shù)字信號(hào)通信連接；所述交換機(jī)模塊(301)用于提供可以進(jìn)行基于流表的數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)發(fā)和狀態(tài)收集工作的基礎(chǔ)設(shè)施；所述ONF協(xié)議模塊(302)用于封載OpenFlow及其相關(guān)協(xié)議；所述基礎(chǔ)服務(wù)模塊(303)用于給各交換機(jī)提供多種基礎(chǔ)服務(wù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于SDN的新型網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其特征在于：所述ONF協(xié)議模塊(302)包括端口模塊(3021)、流表模塊(3022)、通信信道模塊(3023)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模塊(3024)；端口模塊(3021)、流表模塊(3022)、通信信道模塊(3023)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模塊(3024)并列運(yùn)行；所述端口模塊(3021)用于給協(xié)議與基礎(chǔ)設(shè)施之間提供連接通道；所述流表模塊(3022)用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配、計(jì)數(shù)以及輸出、封裝、丟棄等操作；所述通信信道模塊(3023)用于在控制器與交換機(jī)之間建立連接的通信通道；所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模塊(3024)用于對(duì)數(shù)據(jù)按條目進(jìn)行分組并作為數(shù)據(jù)庫(kù)用來給流表作為匹配對(duì)比的參照物。