空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法

文档序号:30615782发布日期:2022-07-02 00:57阅读:来源:国知局

技术特征:
1.空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,其特征在于,包括以下步骤:s1,对物理网络和虚拟网络建模,建立虚拟网络映射模型;s2,根据虚拟网络映射模型,建立约束模型和映射算法评估模型;s3,针对空天地一体化网络的时变特性,建立基于等变化率划分的快照树模型;s4,根据底层物理网络拓扑的特征,定义快照树模型的底层物理网络节点和链路的可靠度;s5,基于映射算法评估模型,按节点-链路两阶段映射算法实施映射方案。2.根据权利要求1所述的空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,其特征在于,s1中,物理网络建模为无向加权图其中,n
p
和l
p
分别是空天地融合网络中的节点集合和链路集合,和表示空天地融合网络中节点和链路的属性集合。3.根据权利要求1所述的空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,其特征在于,s1中,虚拟网络被建模为无向加权图其中,nv和lv分别是空天地融合网络中的节点集合和链路集合,和表示空天地融合网络中节点和链路的属性集合。4.根据权利要求1所述的空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,其特征在于,s2中,约束模型通过映射过程中对节点和链路的约束条件组成。5.根据权利要求1所述的空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,其特征在于,s3中,建立基于等变化率划分的快照树模型的具体方法如下:定义树节点结构,每个节点都记录一张快照以及该快照对应的物理拓扑持续的时间;树的构建,底层的叶子节点对应的是把一个周期的底层物理拓扑按照等变化划分的一系列快照,然后从树的叶子节点层开始依次基于等变化率对划分到一个时隙的快照按最优化原则融合形成新的上层快照节点,直至生成根节点时结束;树的遍历,自上而下遍历树,判断节点对应的物理网络能否承载虚拟网络请求时,允许把资源需求和请求的生存时间分开考虑,也就是允许跨多张时间连续的快照共同完成虚拟网络服务。6.根据权利要求5所述的空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,其特征在于,底层物理拓扑的变化率计算方法如下:其中,t是卫星拓扑变化的周期,是一个周期中第i张和下一张快照拓扑,和分别表示第i张快
照拓扑计算资源、存储资源和链路带宽资源的变化量。7.根据权利要求1所述的空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,其特征在于,s4中,根据节点发生故障的次数、最后一次发生故障的时间以及承载虚拟节点的数量,定义的快照树模型的底层物理网络节点的可靠度,具体方法如下:其中,γ1和γ2是系数,n是网络中发生故障的总节点数目,num
f
(n
p
)表示节点n
p
发生故障的次数,pos[n
p
]表示节点n
p
在所有故障节点按故障时间排序中的位置索引,num
e
(n
p
)表示节点n
p
上映射的虚拟节点的数量。8.根据权利要求1所述的空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,其特征在于,s4中,根据链路的带宽、链路中断概率以及链路的重要度,定义快照树模型的底层物理网络链路的可靠度,具体方法如下:其中,p(l
p
)是链路的中断概率,是链路标识符,表示链路l
p
是否在已映射的物理路径h中,若在否则为0。

技术总结
本发明公开了一种空天地一体化网络中基于快照树模型的可靠性映射算法,本发明中基于等变化率划分的快照树模型,契合一体化网络的时变特性,底层按等变化划分快照是实际物理网络的真实写照,体现了建模的精确性;接着按等变化率二次划分依据最优化原则向上融合,使得树结构遍历时可以及时剪枝,反映了求解的高效性,并且支持跨多张快照联合映射,提高了映射的接受率;本发明定义的物理网络中节点和链路的可靠度,可以在映射规划阶段尽可能选取可靠度高的物理网络去映射,提高了映射算法的成功率和可靠性。率和可靠性。率和可靠性。


技术研发人员:曲桦 赵季红 马楠 魏锋 余秋雨
受保护的技术使用者:西安交通大学
技术研发日:2022.03.22
技术公布日:2022/7/1
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