[發明專利]基于SDN的配電物聯網路由選擇方法及系統

在審

• 申請號: 202110603882.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113347104A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 李曉悅;周超群;梁子龍;于喬;于強;王林峰;陳先凱;劉術波;田振業;王明濤;李志超;張陶;李晨;解志鵬;許志亮;劉鵬;趙會亮;王超;赫志遠;孫曉蘭;趙先超
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司青島供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H04L12/751
• 分類號: H04L12/751;H04L12/733;H04L12/709;H04L12/725;H04L12/823;H04L12/851;H04L29/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.基于SDN的配電物聯網路由選擇方法，其特征是，包括：

基于SDN建立配電物聯網體系架構，基于該體系架構建立配電物聯網網絡模型；

基于SDN的配電物聯網路由選擇，具體包括：SDN控制器作為智能體，實時感知配電物聯網網絡環境信息以及性能反饋，生成一張Q表，并通過下發路由表的形式控制路由選擇。

2.如權利要求1所述的基于SDN的配電物聯網路由選擇方法，其特征是，所述Q表用Q(s,a)表示，狀態s指每個配電物聯網業務數據當前所處的路由節點，包括數據接入節點和數據匯聚節點，動作a指每個配電物聯網業務數據在當前狀態情況下根據某種策略選擇下一跳路由的行為。

3.如權利要求1所述的基于SDN的配電物聯網路由選擇方法，其特征是，路由選擇時采用SARSA算法通過學習狀態和動作對獎賞函數的影響以求解最優策略。

4.如權利要求3所述的基于SDN的配電物聯網路由選擇方法，其特征是，獎賞r指每個配電物聯網業務數據在當前狀態下選擇某一動作所造成的轉發性能影響，獎賞被定義為轉發時延的相反數，一旦發生轉發失敗的情況，該動作獎賞為一個極小的負數。

5.如權利要求2所述的基于SDN的配電物聯網路由選擇方法，其特征是，Q表及狀態更新公式如下：

Q(s,a)←Q(s,a)+α[r+γQ(s',a')-Q(s,a)]；

s←s',a←a'.

其中α為學習率，γ為獎賞的衰變系數，s'表示執行動作a后的下個狀態，a′為進入狀態s'后根據SARSA算法所制定策略采取的下一步動作。

6.如權利要求2所述的基于SDN的配電物聯網路由選擇方法，其特征是，路由選擇的具體步驟包括：

步驟1：初始化階段，當t＝0時，將Q表初始化；

步驟2：學習階段，即1≤t≤T時，SDN控制器按照SARSA算法所制定策略進行動作即下一跳路由的選取，并根據所處狀態、采取的動作以及本次轉發時延按照Q表及狀態更新公式更新Q表，直至所有的業務數據都進入匯聚節點或轉發失敗，進入下一個時隙；

步驟3：終止階段，即t＝T+1時，學習終止。

7.基于SDN的配電物聯網路由選擇系統，其特征是，包括：

模型構建模塊，被配置為：基于SDN建立配電物聯網體系架構，基于該體系架構建立配電物聯網網絡模型；

路由選擇模塊，被配置為：基于SDN的配電物聯網路由選擇，具體包括：SDN控制器作為智能體，實時感知配電物聯網網絡環境信息以及性能反饋，生成一張Q表，并通過下發路由表的形式控制路由選擇。

8.基于SDN的配電物聯網網絡結構，其特征是，包括：

分離的數據平面與控制平面，其中，數據平面包括分布于配電物聯網各個應用場景的配電物聯網傳感終端、數據轉發層及數據匯聚節點；

所述配電物聯網傳感終端，不斷采集配電物聯網設備運行數據及環境信息，并以有線或者無線的方式通過接入網將此類業務數據傳輸至數據轉發層；

控制平面包括SDN控制器，SDN控制器實時感知業務性能數據，并據此利用權利要求1-6任一所述的方法修改交換機中的流表來優化路由選擇策略。

9.如權利要求8所述的基于SDN的配電物聯網網絡結構，其特征是，所述數據轉發層中，分布著以多種拓撲形式相互連接而成的路由中繼節點，采集到的數據通過這些路由經過一跳或多跳的形式被傳輸至數據匯聚節點，并經過進一步處理后形成相關的配電物聯網業務應用。

10.如權利要求8所述的基于SDN的配電物聯網網絡結構，其特征是，還包括數據接入節點及路由節點，業務數據劃分不同的優先級，當數據接入節點接入不同的業務數據，并同時到達路由節點時，路由節點優先轉發優先級更高的業務數據，并丟棄優先級較低的業務數據。