[发明专利]基于SDN的配电物联网路由选择方法及系统

权利要求书

1.基于SDN的配电物联网路由选择方法，其特征是，包括：

基于SDN建立配电物联网体系架构，基于该体系架构建立配电物联网网络模型；

基于SDN的配电物联网路由选择，具体包括：SDN控制器作为智能体，实时感知配电物联网网络环境信息以及性能反馈，生成一张Q表，并通过下发路由表的形式控制路由选择。

2.如权利要求1所述的基于SDN的配电物联网路由选择方法，其特征是，所述Q表用Q(s,a)表示，状态s指每个配电物联网业务数据当前所处的路由节点，包括数据接入节点和数据汇聚节点，动作a指每个配电物联网业务数据在当前状态情况下根据某种策略选择下一跳路由的行为。

3.如权利要求1所述的基于SDN的配电物联网路由选择方法，其特征是，路由选择时采用SARSA算法通过学习状态和动作对奖赏函数的影响以求解最优策略。

4.如权利要求3所述的基于SDN的配电物联网路由选择方法，其特征是，奖赏r指每个配电物联网业务数据在当前状态下选择某一动作所造成的转发性能影响，奖赏被定义为转发时延的相反数，一旦发生转发失败的情况，该动作奖赏为一个极小的负数。

5.如权利要求2所述的基于SDN的配电物联网路由选择方法，其特征是，Q表及状态更新公式如下：

Q(s,a)←Q(s,a)+α[r+γQ(s',a')-Q(s,a)]；

s←s',a←a'.

其中α为学习率，γ为奖赏的衰变系数，s'表示执行动作a后的下个状态，a′为进入状态s'后根据SARSA算法所制定策略采取的下一步动作。

6.如权利要求2所述的基于SDN的配电物联网路由选择方法，其特征是，路由选择的具体步骤包括：

步骤1：初始化阶段，当t＝0时，将Q表初始化；

步骤2：学习阶段，即1≤t≤T时，SDN控制器按照SARSA算法所制定策略进行动作即下一跳路由的选取，并根据所处状态、采取的动作以及本次转发时延按照Q表及状态更新公式更新Q表，直至所有的业务数据都进入汇聚节点或转发失败，进入下一个时隙；

步骤3：终止阶段，即t＝T+1时，学习终止。

7.基于SDN的配电物联网路由选择系统，其特征是，包括：

模型构建模块，被配置为：基于SDN建立配电物联网体系架构，基于该体系架构建立配电物联网网络模型；

路由选择模块，被配置为：基于SDN的配电物联网路由选择，具体包括：SDN控制器作为智能体，实时感知配电物联网网络环境信息以及性能反馈，生成一张Q表，并通过下发路由表的形式控制路由选择。

8.基于SDN的配电物联网网络结构，其特征是，包括：

分离的数据平面与控制平面，其中，数据平面包括分布于配电物联网各个应用场景的配电物联网传感终端、数据转发层及数据汇聚节点；

所述配电物联网传感终端，不断采集配电物联网设备运行数据及环境信息，并以有线或者无线的方式通过接入网将此类业务数据传输至数据转发层；

控制平面包括SDN控制器，SDN控制器实时感知业务性能数据，并据此利用权利要求1-6任一所述的方法修改交换机中的流表来优化路由选择策略。

9.如权利要求8所述的基于SDN的配电物联网网络结构，其特征是，所述数据转发层中，分布着以多种拓扑形式相互连接而成的路由中继节点，采集到的数据通过这些路由经过一跳或多跳的形式被传输至数据汇聚节点，并经过进一步处理后形成相关的配电物联网业务应用。

10.如权利要求8所述的基于SDN的配电物联网网络结构，其特征是，还包括数据接入节点及路由节点，业务数据划分不同的优先级，当数据接入节点接入不同的业务数据，并同时到达路由节点时，路由节点优先转发优先级更高的业务数据，并丢弃优先级较低的业务数据。