[發明專利]一種SDN與D2D網絡接入策略的模式選擇方法

有效

• 申請號: 201910012151.1
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109561486B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 錢志鴻;王嘉麟;王雪;蒙武杰;許多;劉穎;李旭
• 申請（專利權）人: 鄭州愛校園教育科技有限公司
• 主分類號: H04W48/18
• 分類號: H04W48/18;H04W16/32;H04W28/18;H04W28/22
• 代理公司: 上海行知天下知識產權代理事務所(普通合伙) 31485
• 代理人: 陳曉蕾

本發明屬于無線網絡通信切換領域，具體涉及一種SDN與D2D網絡接入策略的模式選擇方法，包括：通過對引入SDN技術的異構接入網進行網絡狀態的實施監管，實現基于SDN技術的異構接入網實時集中化控制；在D2D通信復用宏蜂窩信道中，利用SDN局部控制器采集異構網絡的信道狀態信息、終端設備信息和環境信息等，根據D2D通信模式選擇算法計算接入終端備選模式的傳輸速率，將預設的終端接入時延作為目標函數，選擇出傳輸速率最佳且時延最小的網絡模式；對多路徑傳輸的網絡節點提供帶寬建模，篩選出具有高度適應性的流量和路徑分配規則，根據該規則通過“終端?中繼?終端”方式進行異構接入網中網內數據的轉發。

技術領域

本發明屬于無線網絡通信切換領域，具體涉及一種SDN與D2D網絡接入策略的模式選擇方法。

背景技術

由于多媒體業務需求的急劇增長，頻譜資源短缺成為移動通信面臨的挑戰。傳統蜂窩網絡是不允許用戶之間直接通信的。通信過程由基站轉接分為兩個階段：發射機到基站，即上行鏈路；基站到接收機，即下行鏈路。這種集中式工作方式，便于對資源和干擾的管理與控制，但資源利用效率低。為了提高頻譜利用效率，申請人覺得可以從兩個方面下手：(1)改變現有通信的過程，降低通信中心節點的數據壓力，提高信息處理速度，減少通信過程中占用頻譜的時長，提高通信效率；(2)提高資源管理效率，靈活控制網絡流量，使得作為信息交流管道的網絡更加智能。

針對上述(1)中所提出的方向，申請人覺得D2D通信技術在這方面做得很優秀。D2D通信是一種在蜂窩系統的控制下，允許終端用戶通過共享小區資源進行直接通信的新技術。因此，D2D通信技術利用近鄰設備直接交換數據，可以降低通信系統中心節點的數據壓力，提升頻譜利用率，擴大網絡容量，使中斷設備具有多種接入選擇模式，為設備的零延遲通信、移動軸端的海量接入及數據傳輸開辟了新的途徑。

針對上述(2)中所提出的方向，申請人覺得SDN值得借鑒。SDN的全稱是SoftwareDefined Network，即軟件定義網絡；SDN是Emulex網絡一種新型網絡創新架構，是網絡虛擬化的一種實現方式，其核心技術OpenFlow通過將網絡設備控制面與數據面分離開來，從而實現了網絡流量的靈活控制，使網絡作為管道變得更加智能。

在SDN通信中，強調眾連接、智能化和移動通信。多層覆蓋的多種無線接入技術共存的大規模易構網絡中用戶終端節點數量的陡增，使得網絡拓撲和特性變得極為復雜。網絡的接入端可能遇到以下問題：(a)低功率基站較小的覆蓋范圍會導致具有較高移動速度的終端用戶遭受頻繁切換，降低用戶體驗速率；(b)未來移動網絡基礎設備和用戶設備的界線越來越不明顯，將會存在大量用戶設備作為臨時基站的情況，基站的開啟、關閉和移動使得網絡拓撲大范圍地快速變化；(c)大量終端接入的網絡中將同時存在需求迥異、業務特征差異巨大的業務應用，不同業務和用戶的服務質量要求不同。

而D2D技術的引入，正是解決這些問題的關鍵。在D2D模式中，數據在同一小區內的傳輸不通過基站進行中轉，而是在基站監控下，直接由發送端向接收端進行傳輸，顯然，這將形成一種新型的異構通信體系，這種新型通信網絡的體系結構以及該結構下終端的接入模式選擇勢必成為構建D2D通信系統首先要解決的關鍵技術難題。

并且，在D2D通信中，由于數據在同一小區內的傳輸不通過基站進行中轉，接收端會接收到多個發送端的信息，而這些信息在傳輸的過程中很容易發生干擾，所以D2D通信的小區內部干擾較大。由于采用了多種接入選擇模式，所以節點的數量增加，使得網絡拓撲和特性變得極為復雜，對此進行管理的難度頗高；而對于D2D通信中眾多節點的通信管理，SDN就顯得很是輕易。因此，申請人認為，將SDN與D2D網絡進行融合，能夠充分管理和調度資源，解決頻譜資源不足的問題。

綜上所述，申請人認為，將SDN與D2D網絡融合是具有一定研究價值的。而將SDN與D2D網絡融合，將會形成一種新型的異構通信體系，這種新型通信網絡的體系結構以及該結構下終端的接入模式選擇勢必成為構建D2D通信系統首先要解決的關鍵技術難題。

發明內容