[发明专利]软件定义的天地一体化网络能耗优化的控制器部署方法

权利要求书

1.一种软件定义的天地一体化网络能耗优化的控制器部署方法，其特征在于，所述方法包括：

获取软件定义的天地一体化网络的卫星节点和网关节点，并根据所述卫星节点和所述网关节点，构建无向图；

所述根据所述卫星节点和所述网关节点，构建无向图包括：

将所述卫星节点和所述网关节点作为网络节点；

将网络节点之间的链路作为网络链路；

将所述网络节点和所述网络链路组成无向图；

计算所述天地一体化网络的总能耗值；

所述计算所述天地一体化网络的总能耗值包括：

获取交换机的发送速率和接收速率；其中，所述交换机位于卫星节点中；

根据所述发送速率和所述接收速率，得到第四能耗值；

根据所述第四能耗值，得到所述天地一体化网络的总能耗值；

所述根据所述发送速率和所述接收速率，得到第四能耗值包括：

根据所述发送速率和所述接收速率，得到交换机的发送数据的第一能耗值和交换机的接收数据的第二能耗值；

基于预设的第二函数获取交换机的处理数据的第三能耗值；

将所述第一能耗值、所述第二能耗值和所述第三能耗值进行相加，得到第四能耗值；

所述根据所述发送速率和所述接收速率，得到交换机的发送数据的第一能耗值和交换机的接收数据的第二能耗值包括：

基于所述发送速率和预设的函数获取交换机的发送数据的第一能耗值；

基于所述接收速率和所述预设的函数获取交换机的接收数据的第二能耗值；

所述根据所述第四能耗值，得到所述天地一体化网络的总能耗值包括：

获取网关节点与卫星节点之间的第五能耗值；

将所述第四能耗值和所述第五能耗值进行相加，得到所述天地一体化网络的总能耗值；

基于预设的改进的模拟退火算法和所述无向图，对卫星的控制器进行部署，得到控制器的目标部署方案，以实现对总能耗值的优化；

所述预设的改进的模拟退火算法包括贪心算法和模拟退火算法；所述基于预设的改进的模拟退火算法和所述无向图，对卫星的控制器进行部署，得到控制器的目标部署方案，以实现对总能耗值的优化包括：

获取卫星的控制器的部署数量；

计算任意两个网络节点之间的第六能耗值；

根据所述第六能耗值、所述卫星的控制器的部署数量、所述无向图和所述贪心算法，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对应的最小能耗值；

基于所述模拟退火算法、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对应的最小能耗值，对卫星的控制器进行部署，得到控制器的目标部署方案；

所述根据所述第六能耗值、所述卫星的控制器的部署数量、所述无向图和所述贪心算法，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对应的最小能耗值包括：

初始化所述贪心算法的原始集合；

遍历天地一体化网络中的所述无向图的每个网络节点，将所述网络节点归类至原始集合，得到第二控制器集合；

根据所述第二控制器集合和所述第六能耗值获取第二控制器集合对应的第七能耗值；

将最小的第七能耗值对应的第二控制器集合作为第一控制器集合；

将最小的第七能耗值作为第一控制器集合对应的最小能耗值；

当所述第一控制器集合不等于预设阈值时，则返回执行遍历天地一体化网络中的所述无向图的每个网络节点，将所述网络节点归类至原始集合，得到第二控制器集合的步骤；

当所述第一控制器集合等于预设阈值时，将所述第一控制器集合对应的网络节点的部署作为第一控制器部署方案；

所述基于所述模拟退火算法、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对应的最小能耗值，对卫星的控制器进行部署，得到控制器的目标部署方案包括：

将所述无向图和卫星的控制器的部署数量输入模拟退火算法；

初始化所述模拟退火算法的预设的参数；

将所述第一控制器集合中的控制器进行随机替换一个，得到第三控制器集合；

遍历更新后的所述第一控制器部署方案，并计算更新后的所述第一控制器部署方案对应的第八能耗值；

根据所述第三控制器集合、第一控制器集合对应的最小能耗值和所述第八能耗值，得到控制器的目标部署方案；所述根据第三控制器集合、第一控制器集合对应的最小能耗值和所述第八能耗值，得到控制器的目标部署方案包括：

将所述第八能耗值减去第一控制器集合对应的最小能耗值，得到第一差值；

根据第一差值获取第一概率值；

当所述第一差值小于或者等于0时，则将第三控制器集合作为目标控制器集合；

当所述第一差值大于0，且所述第一概率值大于预设的概率阈值时，将第三控制器集合作为目标控制器集合；

当所述第一差值大于0，且所述第一概率值小于预设的概率阈值时，将第一控制器集合作为目标控制器集合；

当所述模拟退火算法满足预设的条件时，则停止执行迭代，将所述目标控制器集合对应的网络节点的部署作为控制器的目标部署方案；

当所述模拟退火算法不满足预设的条件时，重复执行将所述第一控制器集合中的控制器进行随机替换一个，得到第三控制器集合的步骤。