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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于软件定义网络的大规模自组网控制系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120416158B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510898683.5，技术领域涉及：H04L45/76；该发明授权基于软件定义网络的大规模自组网控制系统及方法是由杨力;袁洋;何流;黄义杰;郭江宇;张莹设计研发完成，并于2025-07-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于软件定义网络的大规模自组网控制系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于软件定义网络的大规模自组网控制系统及方法，系统的数据平面层由大规模节点组成，控制平面层由链路监控模块、数据流管理模块、路由规划模块、拓扑控制模块组成，应用平面层由路由规划应用和拓扑控制应用组成；链路监视模块负责接收数据平面层实时上报的自组网链路状态信息并生成流量矩阵；数据流管理模块负责对自组网中所有数据流进行管理；路由规划模块根据自组网流量矩阵和所有数据流的信息进行数据流路由规划；拓扑控制模块负责制定自组网初始拓扑，并在节点间可通状态变化时重构拓扑。本发明对标准SDN架构进行了改进，增加了功能模块，利用节点社区信息控制拓扑，并对遗传算法进行优化以提升路由求解的收敛速度。

本发明授权基于软件定义网络的大规模自组网控制系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于软件定义网络的大规模自组网控制系统，其特征在于，系统的数据平面层由大规模节点组成，控制平面层由链路监视模块、数据流管理模块、路由规划模块、拓扑控制模块组成，应用平面层由路由规划应用和拓扑控制应用组成； 链路监视模块用于接收数据平面实时上传的链路状态信息，包括时延、带宽和丢包率，生成自组网流量矩阵； 数据流管理模块定义了自组网专用的带宽受限QOS数据流，监听数据平面中节点的数据流发起请求，接收数据流的参数并对数据流进行管理； 路由规划模块用于根据自组网实时流量矩阵和所有数据流的信息，调用路由规划应用对所有数据流进行集中式路由规划；路由规划应用使用基于社区约束的遗传路由规划算法进行路由规划，遗传路由规划算法利用节点社区信息对遗传算法中基因交叉过程进行优化，遗传路由规划算法的社区发现步骤为： 步骤6-1：输入节点通信关系矩阵communication_matrix，为N×N的01方阵，用于表示网络中各节点的通信连接状态，矩阵元素communication_matrix[i][j]=1表示节点i与节点j存在直接通信关系； 步骤6-2：创建空列表community_matrices用于存储后续生成的社区矩阵； 步骤6-3：将节点通信关系矩阵communication_matrix输入deepwork社区检测算法，获取节点分组结果；该算法输出形式为二维列表communities，其中每个子列表包含属于同一社区的节点编号集合； 步骤6-4：针对每个检测到的社区执行以下操作：①创建全零基础矩阵：生成与输入矩阵同维度的N×N零矩阵community_mask；②设置社区连接标识：遍历当前社区所有节点对i,j，将community_mask[i,j]设置为1；③矩阵存储：将生成的社区标识矩阵添加至community_matrices列表； 步骤6-5：输出包含K个社区矩阵的集合community_matrices，每个矩阵完整表征对应社区的内部通信拓扑关系； 遗传路由规划算法的适应度函数推导过程为： 步骤6-6，用无向图来定义大规模自组网，表示网络的节点的集合，即；表示网络的链路的集合，两个节点之间的拓扑定义一条链路，即； 步骤6-7，用表示大规模自组网的实时带宽矩阵，定义为源节点到相邻节点的实时带宽，则 ； 其中表示正实数； 步骤6-8，用表示大规模自组网实时时延矩阵，定义为链路的时延，则 ； 步骤6-9，用表示大规模自组网的实时丢包率矩阵，定义为链路的丢包率，则 ； 步骤6-10，用表示大规模自组网中的数据流，表示数据流的集合，则 ； 为数据流的源节点，为目的节点，、、分别为数据流的时延偏好权重，带宽偏好权重和丢包偏好权重，为数据流的吞吐量上限； 步骤6-11，用表示大规模自组网中所有数据流做集中式路径规划的权重矩阵，其中表示边的权重，则有 ； 步骤6-12，用表示数据流的转发路径集合，为在权重矩阵对应的加权无向图上的k最短路径集合，k=3，3条路径分别代表节点s到节点d的时延偏好、带宽偏好、丢包偏好型数据流的路径，则有 ； 步骤6-13，用表示转发路径，为数据流在路径上能被预留的带宽，为链路的剩余带宽，则有 ； 步骤6-14，表示数据流的路径总延时，表示链路的时延，则有 ； 步骤6-15，表示数据流的路径丢包率，表示链路的丢包率，则有 ； 步骤6-16，表示数据流的QOS性能得分，则有 ； 步骤6-17，用表示大规模自组网节点的流介数集合，为节点的流介数，则有 ； 步骤6-18，用表示大规模自组网中所有节点的流介数之和，则有 ； 步骤6-19，用表示节点总数为的大规模自组网中的节点平均流介数，则有 ； 步骤6-20，表示节点总数为的大规模自组网中的节点流介数算术均方差，则有 ； 越小，表示流介数分布越均匀，则网络的负载均衡和路由的抗毁性越好； 步骤6-21，表示大规模自组网中对网络负载均衡和路由抗毁性的评估分值，则 ； 步骤6-22，集中式路由规划算法的目标函数为： ； 拓扑控制模块用于调用拓扑控制应用生成自组网初始拓扑，并在节点间可通状态变化时重构拓扑。

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