[发明专利]一种网控编码中的编码节点选取方法

说明书

本发明公开一种网控编码中的编码节点选取方法，应用于网络信息传输领域；首先确定染色体的编码方案，其次根据遗传算法的基本步骤迭代计算得到最终可行解方案集，最后在可行解方案集中选择最优染色体进行优化；为了避免遗传算法陷入局部性，通过交叉和变异环节补充一部分新的成员作为下一迭代种群的一部分；并通过优化算法，降低了因为交叉方式、变异概率等不一样，对最后结果产生的影响。

技术领域

本发明属于网络信息传输领域，特别涉及网控编码中编码节点的选取技术。

背景技术

随着移动社交、云计算、大数据等网络业务的不断丰富，网络通信需求越来越大，这给现有网络带来了巨大的容量压力。虽然升级网络硬件、提高网络带宽能够解决部分压力，但通常伴随着高昂的升级成本，因此现有的网络信息传输技术已经很难适应当下快速、实时传输信息的需求。

网控编码技术将整体网络视为统一的信息转移空间，把SDN/NFV技术对全网的整体掌握、灵活控制与网络编码的“存储-编码-转发”思想相结合，实施根据网络拓扑和流量特征而灵活设计、动态调整的、流量-拓扑-编码联合优化编排的网络协作编码，实现流量间的协同、压缩甚至合并传输，进一步提升网络的传输效率及网络的可控可定义性。因此，网控编码具有广阔的应用前景。

然而，当前网控编码技术尚未解决网络中由哪些节点充当编码节点、以及如何进行编码的问题；这将严重限制网控编码技术的实用效果。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提出了一种网控编码中的编码节点选取方法，首先确定染色体的编码方案，其次根据遗传算法的基本步骤迭代计算得到最终可行解方案集，最后在可行解方案集中选择最优染色体进行优化。

本发明采用的技术方案是：一种网控编码中的编码节点选取方法，包括：

建立SDN网络拓扑的网络编码节点选取问题与遗传算法之间的映射，得到该SDN网络拓扑对应的若干染色体；

确定初始染色体种群，根据遗传算法，对初始染色体种群进行迭代，获得可行解方案集；

对可行解方案集进行优化，得到编码节点。

进一步地，所述建立网络拓扑的网络编码节点选取问题与遗传算法之间的映射，得到该网络拓扑对应的若干染色体；具体为：

将给定的SDN网络拓扑进行预处理，对存在两个节点之间有多条边的情况，通过在边中间添加虚拟节点，使得两节点之间只存在一条边，得到处理之后的SDN网络拓扑；

确定经处理之后的SDN网络拓扑中节点的各输出边的信息向量，将该节点的所有输出边的信息向量组合，得到该节点的信息向量；该节点的所有输出边的信息向量包括若干组合方式；每一种组合方式对应节点的信息向量的一种取值；根据确定的各个节点的信息向量取值进行组合得到一条染色体；则该SDN网络拓扑对应若干条染色体。

更进一步地，所述节点的各输出边的信息向量的确定过程为：当节点的输出边j的信息受输入边i的信息的影响，则a_ij＝1，否则a_ij＝0；当节点的输出边j受至少两个输入边的影响时，输出边j为编码边；则节点的第j条输出边的信息向量表示为：a_j＝(a_ij)，且i∈{1,...,k}，j∈{1,...,l}；

其中，a_ij表示第i条输入边对第j条输出边的影响；k表示节点输入边的条数；l表示节点输出边的条数。

更进一步地，所述染色体的长度为：

其中，d_in(v)为节点v的入度，d_out(v)为节点v的出度。