[发明专利]一种基于业务服务质量需求的网络路由转发方法和系统

权利要求书

1.一种基于业务服务质量需求的网络路由转发方法，其特征在于，所述网络中存在K种不同类型业务，每种类型业务包括若干个业务，属于不同类型的各个业务对应的服务质量需求指标值不同，所述服务质量需求指标包括时延约束、抖动约束和带宽约束，该方法包括以下步骤：

S1.对于每一条业务流，将其对服务质量需求的指标值嵌入于BPP元数据中；

S2.获取网络中所有转发节点提取到的所有业务流的BPP元数据报头中的服务质量需求指标值，将服务质量需求指标值相同或相近的流量需求统计到归为同一个流量矩阵TM^k，k＝1，2，…，K，K为网络拓扑中业务类型数量，并使用相同奖励参数，对于未满足的服务质量需求指标的业务流，根据该指标对于该类型业务的重要程度设定相应的惩罚项；

S3.以网络中K种业务类型对应的K个流量矩阵作为DDPG模型的状态输入，以网络中K种业务类型对应的K组链路权值作为DDPG模型动作输出，奖励函数为K种类型业务的奖励总和，通过训练DDPG神经网络模型的参数最大化奖励来获取当前网络状态的最佳动作；

S4.根据最佳动作对应的链路权值通过OSPF路由算法分别获取K种业务类型的最佳路由转发策略，并分发到网络的各个路由节点；

S5.收集当前路由策略实施后的网络状态参数计算奖励，如果这些状态参数满足各业务流中BPP携带的服务质量需求，则停止训练，保存当前DDPG模型，如果不满足，则进入步骤S3，训练神经网络参数，直到满足服务质量需求；

步骤S2中，所述奖励函数为：

其中，R_t为当前时刻t的奖励值，n为网络拓扑中节点的数量，D_i→j，J_i→j，L_i→j分别表示源i到目的地j的延迟、抖动和丢包；分别表示D_i→j，J_i→j，L_i→j的归一化；可调参数α_k，β_k，γ_k∈[0，1)表示第k类业务各服务质量指标需求的重要性；f_k(x)是惩罚函数，惩罚函数内的参数x可分别设定为D_i→j，J_i→j，L_i→j；所述惩罚函数为：

其中，q为惩罚因子，且规定为正，即q＞0，不同类型业务的q值不同，相同类型业务的q值相同。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时延约束为最大容忍时延，所述抖动约束为最大容忍抖动，所述带宽约束为最小带宽保证。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S3中，在DDPG的输出动作加上OU噪声作为最终链路权值。

4.一种基于业务服务质量需求的网络路由转发系统，其特征在于，包括：计算机可读存储介质和处理器；

所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；

所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行权利要求1至3任一项所述的基于业务服务质量需求的网络路由转发方法。