[发明专利]一种“云-边-端”通信架构的动态调节方法及系统

权利要求书

1.一种“云-边-端”通信架构的动态调节方法，其特征在于，包括：

根据软件定义网络和边缘计算体系结构，构建基于“云-边-端”的网络架构；

对基于“云-边-端”网络架构的无线通信网络进行分区，计算分区内所有终端节点的能耗，通过以下公式计算分区内终端节点传输长度为l的能耗：

其中，l_r、l_f分别表示分区节点i中分区节点汇聚分区内数据的长度和融合转发其它分区数据的长度，l_j表示普通节点j发送给分区节点i的数据长度，d_i表示分区节点i距离下一跳的分区节点距离，d_j表示普通节点j到分区节点i的距离，ε_fs和ε_mp分别是信号的自由空间传播衰减系数和多径传播衰减系数，P_r为接收单位字节数据的能耗，d₀为信号在空间中传输方案转折的阈值点；

在无线通信网络正常通信的情况下，根据分区内所有终端节点的能耗，进行接入节点路径的动态能耗调节；

基于软件定义网络的无线通信网络，根据终端节点到接入节点之间的距离、接入节点路径的动态能耗，构建数据动态能耗调节方案。

2.根据权利要求1所述的“云-边-端”通信架构的动态调节方法，其特征在于，所述终端节点包括：普通节点、分区节点；其中，在软件定义网络架构的支持下，对网络中的终端节点进行划分，利用分簇机制选择终端节点中的部分节点作为分区节点，数据通过分区节点进行转发。

3.根据权利要求1所述的“云-边-端”通信架构的动态调节方法，其特征在于，根据终端节点与边缘计算接入节点之间的距离、终端节点的剩余能量进行分区划分，计算分区内所有终端节点的能耗。

4.根据权利要求1所述的“云-边-端”通信架构的动态调节方法，其特征在于，基于SDN架构的无线通信网络，数据前向传输路径不唯一，SDN控制器根据分区节点需要转发数据量的大小及分区节点的剩余能量，完成接入节点路径的动态能耗调节。

5.根据权利要求4所述的“云-边-端”通信架构的动态调节方法，其特征在于，通过以下公式计算分区i的能耗：

其中，P_Ai(l，d)表示分区i中每个分区节点的能耗，表示分区i中普通节点j传输数据的能耗和。

6.根据权利要求1所述的“云-边-端”通信架构的动态调节方法，其特征在于，无线通信网络正常通信，包括：分区节点的最大通信半径R_CH不小于普通节点最大通信半径R_node的预设倍数。

7.一种“云-边-端”通信架构的动态调节系统，其特征在于，包括：

“云-边-端”的网络架构构建模块，用于根据软件定义网络和边缘计算体系结构，构建基于“云-边-端”的网络架构；

能耗计算模块，用于对基于“云-边-端”网络架构的无线通信网络进行分区，计算分区内所有终端节点的能耗，通过以下公式计算分区内终端节点传输长度为l的能耗：

其中，l_r、l_f分别表示分区节点i中分区节点汇聚分区内数据的长度和融合转发其它分区数据的长度，l_j表示普通节点j发送给分区节点i的数据长度，d_i表示分区节点i距离下一跳的分区节点距离，d_j表示普通节点j到分区节点i的距离，ε_fs和ε_mp分别是信号的自由空间传播衰减系数和多径传播衰减系数，P_r为接收单位字节数据的能耗，d₀为信号在空间中传输方案转折的阈值点；

动态能耗调节模块，用于在无线通信网络正常通信的情况下，根据分区内所有终端节点的能耗，进行接入节点路径的动态能耗调节；

调节方案生成模块，用于基于软件定义网络的无线通信网络，根据终端节点到接入节点之间的距离、接入节点路径的动态能耗，构建数据动态能耗调节方案。