[發明專利]一種基于SDN的智能電網切片虛擬資源分配方法和系統

在審

• 申請號: 202110595001.5
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113204913A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 李錦煊;王莉;孫磊;王維;凌雨詩;陳永濤;王敏;陸嘉恩;洪丹柯;朱海龍
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 梁永健

1.一種基于SDN的智能電網切片虛擬資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：構建基于SDN的網絡虛擬化架構；

步驟二：基于構建的網絡虛擬化架構進行智能電網系統網絡切片虛擬資源分配優化；

所述網絡虛擬化架構包括SP虛擬網絡對InP的底層物理網絡進行映射，然后以整個網絡的吞吐量為優化目標，以模擬退火-粒子群的方法對優化目標進行調試，并獲得得最佳的VNF映射方案即采用模擬退火-粒子群的方法分配智能電網系統網絡切片虛擬資源并找出最優解。

2.根據權利要求1所述的基于SDN的智能電網切片虛擬資源分配方法，其特征在于，采用模擬退火-粒子群的方法分配智能電網系統網絡切片虛擬資源并找出最優解包括以下步驟：

模擬退火-粒子群算法的定義：以粒子群算法通過迭代的方式查找配智能電網系統網絡的全網最優值，在此網絡空間內完成最優值的搜索；以模擬退火算法從初始溫度出發，隨著溫度不斷下降，模擬退火算法的解逐漸穩定得到穩定解，該穩定解可能是一個局部的最優解，當找到一個局部最優解的時候模擬退火算法中會以一定概率跳出此類的局部最優解，以尋找目標函數的全局最優解；

模擬退火-粒子群算法用于網絡切片虛擬資源分配優化：首先設計基本粒子初始化方法、設計基本粒子適應度評價函數和設計基本粒子更新優化方法；之后，執行上述的算法和函數，然后通過雜交運算及變異運算兩個過程開展優化，所述兩個過程反復進行，最終結果滿意停止。

3.根據權利要求2所述的基于SDN的智能電網切片虛擬資源分配方法，其特征在于，所述以粒子群算法通過迭代的方式查找配智能電網系統網絡的全網最優值，在此網絡空間內完成最優值的搜索的方法為：

假設一個D維空間為本次搜索的目標區域，該空間內包括N個粒子，該空間內的第i個粒子為x_i,其中每一個粒子的位置代表潛在的解，將x_i帶入目標函數后，可以對該值的適應值進行計算，并根據適應值的大小衡量x_i的優勢；v_i代表粒子i對應的飛行速度；p_i代表粒子i對應的最佳搜索位置；p_g為整個粒子群最終搜索的最優位置，具體的模型公式為：

v_i←v_i+c₁r₁(p_i-x_i)+c₂r₂(p_g-x_i)

x_i←x_i+v_i，

其中，i＝1,2,3,..,N；學習因子c₁和c₂是非非負數；r₁和r₂是介于0和1間的隨機數；

上述迭代過程中對應的停止條件為搜索的最終值或最終位置能夠滿足最小適應閾值。

4.根據權利要求3所述的基于SDN的智能電網切片虛擬資源分配方法，其特征在于，所述模擬退火算法中假設T_k代表初始溫度，得出隨機初始解x₀，步驟如下：

①在x領域中會產生新的可行解，將其記為x′；

②計算x′的目標函數f(x′_i)與x的目標函數f(x)的差值△f；

③根據min{1,exp(-△f/T_k)}＞random[0,1]得到最終平衡狀態x′其中random[0,1]是[0,1]區間的隨機數；

④執行退火操作：T_k+1＝CT_k,k←k+1,式中C∈(0,1)；

⑤若T_k最終滿足收斂條件，退火過程結束；未達到相應條件，繼續執行上述步驟。