[發(fā)明專(zhuān)利]一種業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)的SDN無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810552537.7
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108696432B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程良倫;林佳爍;王濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/725
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/725;H04L12/727;H04L12/729;H04L12/741;H04L12/751
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由方法的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)的SDN無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由方法，將SDN技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)工業(yè)無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)中多樣性業(yè)務(wù)流服務(wù)質(zhì)量保障需求，通過(guò)SDN控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，以為關(guān)鍵業(yè)務(wù)流提供確定性的傳輸時(shí)延、帶寬、可靠性等服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)，設(shè)計(jì)基于優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)流路由算法，為各業(yè)務(wù)流實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算最優(yōu)數(shù)據(jù)傳輸路徑，并將路由轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則以流表形式配置到各無(wú)線(xiàn)Mesh路由器。本發(fā)明能夠解決目前分布式路由機(jī)制難以為關(guān)鍵業(yè)務(wù)流提供確定性的實(shí)時(shí)可靠網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題，保障工業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由方法的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)的SDN無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由方法。

背景技術(shù)

在過(guò)去幾十年中，迅猛發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)帶給了人們巨大的便利，特別是無(wú)線(xiàn)技術(shù)如WIFI，藍(lán)牙等等。可以預(yù)見(jiàn)的是，無(wú)線(xiàn)技術(shù)將會(huì)在未來(lái)得到更大的發(fā)展，如無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)等。然而，當(dāng)前的無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由方法的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題仍然有待解決，特別是在工業(yè)無(wú)線(xiàn)多跳網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線(xiàn)鏈路的質(zhì)量不穩(wěn)定，并且各業(yè)務(wù)流的優(yōu)先級(jí)各有高低。在這個(gè)領(lǐng)域中，已經(jīng)有很多學(xué)者針對(duì)如何提高無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量進(jìn)行了研究。然而，大多數(shù)的方法僅考慮最短跳數(shù)路由方法、或者考慮節(jié)點(diǎn)剩余能源的路由方法等等，現(xiàn)有方法仍然缺少如何提高網(wǎng)絡(luò)QoS的方法。

SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))是近幾年提出的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它解耦了控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面，實(shí)現(xiàn)了集中式控制。然而，傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)是分布式的，每個(gè)無(wú)線(xiàn)Mesh路由器運(yùn)行自己的算法，SDN集中式控制能夠滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)的QoS需求。當(dāng)前的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)對(duì)象急劇增多，如機(jī)床上云、移動(dòng)小車(chē)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等等，網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)載已經(jīng)急劇增加，常常超過(guò)了原本網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載能力，而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)只是盡力服務(wù)，使得一些關(guān)鍵業(yè)務(wù)如緊急動(dòng)作、控制動(dòng)作等業(yè)務(wù)流得不到確切的保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)的SDN無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由方法，使得高優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)可以得到比低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)和路由，而不受到低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的干擾，且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能夠得到有效的應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)的SDN無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由方法，所述無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)包括無(wú)線(xiàn)Mesh路由器，所述無(wú)線(xiàn)Mesh路由器連接有SDN控制器以及接入無(wú)線(xiàn)路由器的用戶(hù)終端，所述路由方法構(gòu)件步驟如下：

S1.每個(gè)無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器感知附近的鄰居節(jié)點(diǎn)并且估算無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器與鄰居節(jié)點(diǎn)之間可傳送最大寬帶大小b_ij；

S2.SDN控制器以廣播的形式通知每個(gè)無(wú)線(xiàn)Mesh路由器，每個(gè)無(wú)線(xiàn)Mesh路由器將步驟S1中鄰居節(jié)點(diǎn)以及對(duì)應(yīng)的寬帶大小b_ij告知SDN控制器得到初始化數(shù)據(jù)包，同時(shí)將無(wú)線(xiàn)Mesh路由器的節(jié)點(diǎn)信息附在SDN控制器廣播的初始化數(shù)據(jù)包并轉(zhuǎn)發(fā)出去；

S3.循環(huán)步驟S2直至每個(gè)Mesh路由器都收到了SDN控制器的初始化數(shù)據(jù)包，并回復(fù)了SDN控制器，形成無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D，構(gòu)建鄰居寬帶矩陣Bb_ij}和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)拓?fù)渚仃嘒＝B＝{b_ij}；

S4.當(dāng)無(wú)線(xiàn)Mesh路由器有數(shù)據(jù)流要發(fā)送時(shí)，先向SDN控制器發(fā)出路由請(qǐng)求，并附上無(wú)線(xiàn)Mesh路由器的業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)信息pri；

S5.SDN控制器收到路由請(qǐng)求后，根據(jù)步驟S3的拓?fù)鋱D以及步驟S4中所述的優(yōu)先級(jí)信息pri，計(jì)算路徑Path和業(yè)務(wù)流的帶寬分配，并發(fā)回消息至無(wú)線(xiàn)Mesh路由器和涉及到所述路徑的其他無(wú)線(xiàn)Mesh路由器。