[發明專利]軟件定義的天地一體化網絡能耗優化的控制器部署方法

有效

• 申請號: 202210236143.7
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114422368B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 劉雨;常晨;望育梅;姚望
• 申請（專利權）人: 鵬城實驗室
• 主分類號: H04L41/0833
• 分類號: H04L41/0833;H04L41/40;H04W24/02;H04W84/06
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 溫宏梅

1.一種軟件定義的天地一體化網絡能耗優化的控制器部署方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取軟件定義的天地一體化網絡的衛星節點和網關節點，并根據所述衛星節點和所述網關節點，構建無向圖；

所述根據所述衛星節點和所述網關節點，構建無向圖包括：

將所述衛星節點和所述網關節點作為網絡節點；

將網絡節點之間的鏈路作為網絡鏈路；

將所述網絡節點和所述網絡鏈路組成無向圖；

計算所述天地一體化網絡的總能耗值；

所述計算所述天地一體化網絡的總能耗值包括：

獲取交換機的發送速率和接收速率；其中，所述交換機位于衛星節點中；

根據所述發送速率和所述接收速率，得到第四能耗值；

根據所述第四能耗值，得到所述天地一體化網絡的總能耗值；

所述根據所述發送速率和所述接收速率，得到第四能耗值包括：

根據所述發送速率和所述接收速率，得到交換機的發送數據的第一能耗值和交換機的接收數據的第二能耗值；

基于預設的第二函數獲取交換機的處理數據的第三能耗值；

將所述第一能耗值、所述第二能耗值和所述第三能耗值進行相加，得到第四能耗值；

所述根據所述發送速率和所述接收速率，得到交換機的發送數據的第一能耗值和交換機的接收數據的第二能耗值包括：

基于所述發送速率和預設的函數獲取交換機的發送數據的第一能耗值；

基于所述接收速率和所述預設的函數獲取交換機的接收數據的第二能耗值；

所述根據所述第四能耗值，得到所述天地一體化網絡的總能耗值包括：

獲取網關節點與衛星節點之間的第五能耗值；

將所述第四能耗值和所述第五能耗值進行相加，得到所述天地一體化網絡的總能耗值；

基于預設的改進的模擬退火算法和所述無向圖，對衛星的控制器進行部署，得到控制器的目標部署方案，以實現對總能耗值的優化；

所述預設的改進的模擬退火算法包括貪心算法和模擬退火算法；所述基于預設的改進的模擬退火算法和所述無向圖，對衛星的控制器進行部署，得到控制器的目標部署方案，以實現對總能耗值的優化包括：

獲取衛星的控制器的部署數量；

計算任意兩個網絡節點之間的第六能耗值；

根據所述第六能耗值、所述衛星的控制器的部署數量、所述無向圖和所述貪心算法，得到第一控制器集合、第一控制器部署方案和第一控制器集合對應的最小能耗值；

基于所述模擬退火算法、所述第一控制器集合、所述第一控制器部署方案和第一控制器集合對應的最小能耗值，對衛星的控制器進行部署，得到控制器的目標部署方案；

所述根據所述第六能耗值、所述衛星的控制器的部署數量、所述無向圖和所述貪心算法，得到第一控制器集合、第一控制器部署方案和第一控制器集合對應的最小能耗值包括：

初始化所述貪心算法的原始集合；

遍歷天地一體化網絡中的所述無向圖的每個網絡節點，將所述網絡節點歸類至原始集合，得到第二控制器集合；

根據所述第二控制器集合和所述第六能耗值獲取第二控制器集合對應的第七能耗值；

將最小的第七能耗值對應的第二控制器集合作為第一控制器集合；

將最小的第七能耗值作為第一控制器集合對應的最小能耗值；

當所述第一控制器集合不等于預設閾值時，則返回執行遍歷天地一體化網絡中的所述無向圖的每個網絡節點，將所述網絡節點歸類至原始集合，得到第二控制器集合的步驟；

當所述第一控制器集合等于預設閾值時，將所述第一控制器集合對應的網絡節點的部署作為第一控制器部署方案；

所述基于所述模擬退火算法、所述第一控制器集合、所述第一控制器部署方案和第一控制器集合對應的最小能耗值，對衛星的控制器進行部署，得到控制器的目標部署方案包括：

將所述無向圖和衛星的控制器的部署數量輸入模擬退火算法；

初始化所述模擬退火算法的預設的參數；

將所述第一控制器集合中的控制器進行隨機替換一個，得到第三控制器集合；

遍歷更新后的所述第一控制器部署方案，并計算更新后的所述第一控制器部署方案對應的第八能耗值；

根據所述第三控制器集合、第一控制器集合對應的最小能耗值和所述第八能耗值，得到控制器的目標部署方案；所述根據第三控制器集合、第一控制器集合對應的最小能耗值和所述第八能耗值，得到控制器的目標部署方案包括：

將所述第八能耗值減去第一控制器集合對應的最小能耗值，得到第一差值；

根據第一差值獲取第一概率值；

當所述第一差值小于或者等于0時，則將第三控制器集合作為目標控制器集合；

當所述第一差值大于0，且所述第一概率值大于預設的概率閾值時，將第三控制器集合作為目標控制器集合；

當所述第一差值大于0，且所述第一概率值小于預設的概率閾值時，將第一控制器集合作為目標控制器集合；

當所述模擬退火算法滿足預設的條件時，則停止執行迭代，將所述目標控制器集合對應的網絡節點的部署作為控制器的目標部署方案；

當所述模擬退火算法不滿足預設的條件時，重復執行將所述第一控制器集合中的控制器進行隨機替換一個，得到第三控制器集合的步驟。