基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法技术

本发明专利技术提供一种基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，配用电通信网络包括物理网络和虚拟网络，方法包括以下步骤：将物理网络和虚拟网络分别描述为带权重的无向图；服务提供者以发起虚拟网络请求的方式向物理网络申请资源，定义通信节点在配用电通信网络中的重要程度；以物理网络拓扑和虚拟网络拓扑为输入，使虚拟网络优先使用中心度高的虚拟节点。本发明专利技术在网络虚拟化过程中考虑通信节点在配用电通信网络中的位置重要性，从而提高资源可重构的分配效率，提高整体可靠性，可以为工业控制信号提供高可靠、高质量的通信手段，特别适合配电网、微网、新能源等应用的通信需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可重构分配方法，具体涉及一种基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法。
技术介绍
具有动态适应能力的可重构网络系统正成为人们关注的焦点，目前国内外已开展基于硬件芯片技术的可重构计算、响应市场需求变化的可重构制造、面向可编程的无线通信技术和软件工程中的可重构软件设计等，这些研究在计算和通信技术方面，为网络系统的整体重构提供了支撑技术，在网络架构研究方面，网络系统可重构性研究也是当前的热点。例如清华大学林闯在论文《自适应的未来网络体系架构》(发表于《计算机学报》2012年6月)中，给出了可重构网络架构和体系的参考模型，马东超在论文《一种基于P2P流量规划的网络资源可重构分配方法》(发表于《计算机学报》2012年12月)中，给出了在网络资源不足的情况下，通过调整P2P流量实现网络可重构的方法。但是，目前的研究主要由高校等科研单位主导，对电力应用需求考虑较少，尤其是对于电力通信网络资源相对充足，通过可重构网络提供高质量、高可靠通信服务的研究还不多。配电网具有网架结构灵活、通信节点分布广泛的特征，对配电网的可重构已开展了深入研究，例如天津大学余贻鑫在申请号为201210150190.6、名称为配电网重构的随机邻域搜索方法的专利技术专利中，提出了一种具有优良的计算效率并可以稳定得到最优解的基于支路交换的配电网重构方法，但目前相关的配电通信网络资源可重构的研究还较少，主要是结合电力线载波(PLC)、智能馈线自动化终端等具体应用开展了一些研究。例如哈尔滨工业大学刘晓胜等提出了申请号为201110230696.3、名称为低压配电网电力线载波通信网络中局部路由重构方法，主要解决自动抄表系统中PLC通信问题。特别是随着智能配电网、新能源、微网等技术的发展，电能、信息的互动对通信的灵活性提出了更高的要求，可重构网络是配电网通信的基础技术之一，而基于虚拟网的网络资源分配是保障配电网通信可靠性的关键问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，在网络虚拟化过程中考虑通信节点在配用电通信网络中的位置重要性，从而提高资源可重构的分配效率，提高整体可靠性，可以为工业控制信号提供高可靠、高质量的通信手段，特别适合配电网、微网、新能源等应用的通信需求。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，所述配用电通信网络包括物理网络和虚拟网络，所述方法包括以下步骤：步骤1：将物理网络和虚拟网络分别描述为带权重的无向图；步骤2：服务提供者以发起虚拟网络请求的方式向物理网络申请资源，定义通信节点在配用电通信网络中的重要程度；步骤3：以物理网络拓扑和虚拟网络拓扑为输入，使虚拟网络优先使用中心度高的虚拟节点。所述步骤1包括以下步骤：步骤1-1：将物理网络描述为带权重的无向图，标记为G＝(N,E)，其中N为物理节点的集合，E为物理链路的集合；步骤1-2：将虚拟网络描述为带权重的无向图，标记为GV＝(NV,EV)，其中NV为虚拟节点的集合，EV为虚拟链路的集合。所述步骤2中，通信节点包括物理节点和虚拟节点，所述通信节点的属性包括通信节点的处理能力和位置信息；所述物理链路和虚拟链路的属性均包括带宽容量、时延、QoS需求、和承载业务。所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2-1：服务提供者以发起虚拟网络请求的方式向物理网络申请资源以实现资源分配，在物理网络中，物理节点i的中心度定义为：Ci=Σj,kbjikbjk]]>期中，Ci表示物理节点i的中心度；bjk表示从物理节点j到物理节点k的最短路径的个数；bjik表示从物理节点j到物理节点k且经过物理节点i的最短路径的个数，bjik越大，则Ci越高；步骤2-2：在虚拟网络中，虚拟节点iv的中心度定义为：Civv=Σjv,kvbjvivkvbjvkv]]>其中，表示虚拟节点iv的中心度；表示从虚拟节点jv到虚拟节点kv的最短路径的个数；表示从虚拟节点jv到虚拟节点kv且经过虚拟节点iv的最短路径的个数，越大，则越高。所述步骤3具体包括以下步骤：步骤3-1：以物理网络拓扑和虚拟网络拓扑为输入，输出映射结果和映射后更新的物理网络拓扑；步骤3-2：分别计算物理节点的中心度和虚拟节点的中心度，并对计算出的物理节点的中心度和虚拟节点的中心度分别进行排序；步骤3-3：先选择虚拟网络中中心度最大的虚拟节点进行映射，在同时满足虚拟节点的虚拟节点需求与相邻虚拟链路需求的物理节点中，选择虚拟节点中心度与物理节点中心度之间接近度最大的虚拟节点进行映射，直到虚拟网络中所有的虚拟节点被映射完毕。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，在网络虚拟化过程中考虑通信节点在配用电通信网络中的位置重要性，从而提高资源可重构的分配效率，提高整体可靠性，可以为工业控制信号提供高可靠、高质量的通信手段，特别适合配电网、微网、新能源等应用的通信需求。附图说明图1是本专利技术实施例中用于配用电通信网络的资源可重构分配框图；图2是本专利技术实施例中配用电通信网络结构示意图；图3是本专利技术实施例中生成虚拟网络的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1和图3，本专利技术提供一种基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，所述配用电通信网络包括物理网络和虚拟网络(如图2)，所述方法包括以下步骤：步骤1：将物理网络和虚拟网络分别描述为带权重的无向图；步骤2：服务提供者以发起虚拟网络请求的方式向物理网络申请资源，定义通信节点在配用电通信网络中的重要程度；步骤3：以物理网络拓扑和虚拟网络拓扑为输入，使虚拟网络优先使用中心度高的虚拟节点。所述步骤1包括以下步骤：步骤1-1：将物理网络描述为带权重的无向图，标记为G＝(N,E)，其中N为物理节点的集合，E为物理链路的集合；步骤1-2：将虚拟网络描述为带权重的无向图，标记为GV＝(NV,EV)，其中NV为虚拟节点的集合，EV为虚拟链路的集合。所述步骤2中，通信节点包括物理节点和虚拟节点，所述通信节点的属性包括通信节点的处理能力和位置信息；所述物理链路和虚拟链路的属性均包括带宽容量、时延、QoS需求、和承载业务。所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2-1：服务提供者以发起虚拟网本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，所述配用电通信网络包括物理网络和虚拟网络，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：将物理网络和虚拟网络分别描述为带权重的无向图；步骤2：服务提供者以发起虚拟网络请求的方式向物理网络申请资源，定义通信节点在配用电通信网络中的重要程度；步骤3：以物理网络拓扑和虚拟网络拓扑为输入，使虚拟网络优先使用中心度高的虚拟节点。

【技术特征摘要】
1.基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，所述配用电通信网络包括
物理网络和虚拟网络，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤1：将物理网络和虚拟网络分别描述为带权重的无向图；
步骤2：服务提供者以发起虚拟网络请求的方式向物理网络申请资源，定义通信节点在
配用电通信网络中的重要程度；
步骤3：以物理网络拓扑和虚拟网络拓扑为输入，使虚拟网络优先使用中心度高的虚拟
节点。
2.根据权利要求1所述的基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，其
特征在于：所述步骤1包括以下步骤：
步骤1-1：将物理网络描述为带权重的无向图，标记为G＝(N,E)，其中N为物理节点的
集合，E为物理链路的集合；
步骤1-2：将虚拟网络描述为带权重的无向图，标记为GV＝(NV,EV)，其中NV为虚拟节
点的集合，EV为虚拟链路的集合。
3.根据权利要求2所述的基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方法，其
特征在于：所述步骤2中，通信节点包括物理节点和虚拟节点，所述通信节点的属性包括通
信节点的处理能力和位置信息；所述物理链路和虚拟链路的属性均包括带宽容量、时延、QoS
需求、和承载业务。
4.根据权利要求1或3所述的基于中心度分析的配用电通信网络资源分配的可重构方
法，其特征在于：所述步骤2具体包括以下步骤：
步骤2-1：服务提供者以发起虚拟网...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁云，吕立冬，朱亮，黄凤，郭云飞，缪巍巍，李伟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国网智能电网研究院，国家电网公司，江苏省电力公司信息通信分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11