[發明專利]基于軟件定義網絡的無線網絡無縫移交方法及其裝置

有效

• 申請號: 201510318155.4
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104936254B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 宋廣華;楊波威;侯喆;鄭耀
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04W40/30
• 分類號: H04W40/30;H04W36/08;H04W40/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及無線網絡組網技術問題，尤其涉及一種基于軟件定義網絡的無線網絡無縫移交方法及其裝置。

背景技術

近年來，網絡技術的不斷發展和互聯網業務的快速增長推動了市場對無線寬帶網絡的需求，無線寬帶用戶數量增長迅猛。在眾多的寬帶技術中，無線網絡技術將成為未來通信網絡技術的重要組成部分。無線網絡覆蓋下，無線用戶可移動性問題已經成為當今無線網絡技術研究熱點。無線網絡移交指的是無線用戶在無線網絡覆蓋范圍內移動時，從一個AP斷開去連接相鄰AP，在該過程中網絡服務不中斷。而在當今無線網絡組網方式，用戶漫游時客戶端IP地址不能變化，因而移動性受到極大的限制。

軟件定義網絡（Software-Defined Networking, SDN）的概念標準OpenFlow在2008年由斯坦福大學、華盛頓大學、麻省理工學院、加州大學伯克利分校、普林斯頓大學等高校聯合提出。其特點是將傳統網絡中控制與轉發能力進行分離，使得我們可以通過編程去控制網絡設備的轉發能力。通過可編程的方式對傳統網絡中網絡設備的控制與轉發能力進行解耦，從而支持多種用戶或應用的不同需求[1-2]。SDN架構中的核心是控制層，作為一個中央控制器，控制層不僅能控制全局網絡，還能為應用層提供北向API和為網絡設備提供南向API[3]。北向API主要供應用層開發向控制器闡明業務策略和網絡配置的應用程序。而南向API為底層網絡設備提供可編程性基礎。

參考文獻：

[1] Poulios, G., Tsagkaris, K., Demestichas, P. et al.. Autonomics and SDN for self-organizing networks[C]. Wireless Communications Systems (ISWCS), 2014 11th International Symposium on, 2014.

[2] Islam Mohammad , Kim Jinsang. Development of Selection Function for the Application in Cooperative Multiple Input Single Output at Energy Aware Wireless Sensor Network[J]. IETE Technical Review, 2009, 26(6).

[3] Jae-Hyun Kim, Hyun-Jin Lee, Sung-Min Oh et al.. Performance modeling and evaluation of data/voice services in wireless networks[J]. Wireless Networks, 2008, 14(2)。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于軟件定義網絡的無線網絡無縫移交方法及其裝置。

一種基于軟件定義網絡的無線網絡無縫移交方法的步驟如下：

1)無線網絡中的任意客戶接入無線網絡時，向控制器公告客戶兩塊網卡的MAC地址，控制器定時傳輸ARP數據包確定網絡中客戶是否存活；

2)無線網絡中的任意客戶發起網絡連接，控制器記錄網絡連接目的IP地址和源IP地址，并根據全局網絡拓撲信息下發流表至交換設備，建立邏輯鏈路；

3)無線網絡中的任意客戶漫游時，控制器通過ARP數據包確定客戶位置，在客戶漫游過程中，存在三種狀態：1.客戶所在位置有且只有一個無線AP，客戶可以選擇任意一塊網卡連接AP獲得網絡服務；2.客戶所在位置有多個無線AP，客戶兩塊網卡各連接一個互不相同的AP，控制器將發送給請求網絡服務的網卡的信息復制并更改其目的IP地址和MAC地址，轉發給另一塊網卡；3.客戶所在位置中斷原先請求服務的網卡，控制器將數據轉發至另一塊網卡；

4)無線網絡中的任意客戶漫游至新的AP時，網卡分配新的IP地址。控制器根據MAC地址識別客戶，并將數據流目的IP地址修改至新IP地址，下發新流表至交換設備。

所述的公告兩塊網卡信息，具體為：客戶接入無線網絡后，發送三字節數據包至控制器，第一字節控制命令，第二字節為第一網卡MAC地址，第三字節為第二網卡MAC地址。

所述的確定客戶存活，具體為：控制器定時向網絡中發送目的地址為客戶的ARP請求包，收到客戶回復，則認為客戶網卡此時連接至網絡，否則客戶網卡斷開連接。