[發(fā)明專利]一種物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的帶寬資源分配方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010650919.0
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111970734A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊鯤;梁東明
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市簡智聯(lián)信息科技有限公司
• 主分類號: H04W28/16
• 分類號: H04W28/16;H04W72/04;H04W72/12;H04L12/24
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 許馳

本發(fā)明公開了一種物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的帶寬資源分配方法，涉及軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)技術(shù)領(lǐng)域，包括A構(gòu)建分層分級的網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)；B采用OVS軟件虛擬交換機(jī)技術(shù)對基于Openwrt系統(tǒng)的無線AP進(jìn)行內(nèi)部改造，改造后網(wǎng)絡(luò)接口完全由ovs網(wǎng)橋接管，AP支持openflow協(xié)議的SDN轉(zhuǎn)發(fā)平面；C采集AP端相關(guān)信息，并根據(jù)采集到的信息進(jìn)行分析，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)得到帶寬資源分配結(jié)；針對無線局域網(wǎng)不同的業(yè)務(wù)不同的流量需求和差異化的服務(wù)質(zhì)量需求的場景，提出一種軟件可定義的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)虛擬化帶寬資源分配方法，實(shí)現(xiàn)對智能網(wǎng)關(guān)無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬切片及帶寬資源的動態(tài)調(diào)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的帶寬資源分配方法。

背景技術(shù)

Wi-Fi是一種基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)技術(shù)，它可以為用戶提供無線網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，其最大的特點(diǎn)是靈活、便捷。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的普及以及物聯(lián)網(wǎng)IoT技術(shù)引領(lǐng)的無線終端設(shè)備數(shù)量快速增加，無線局域網(wǎng)受到越來越多用戶的青睞。不僅是個人用戶，越來越多的企業(yè)、學(xué)校、政府等都使用路由器、無線接入點(diǎn)等設(shè)備組建無線局域網(wǎng)，一方面提升自身工作、溝通的效率，另一方面也吸引、協(xié)助客戶。

傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)場景下，不同的使用人群對網(wǎng)絡(luò)的QoS有著不同的需求。在大量，多種類的用戶群同時接入的情況下，由于不同的業(yè)務(wù)流量對QoS有著不同的需求，往往存在帶寬分配不均等問題，從而導(dǎo)致不好的用戶體驗(yàn)。而傳統(tǒng)AP自帶的流控功能往往也只能對全局的帶寬進(jìn)行限制，無法適應(yīng)復(fù)雜的接入場景下多種類用戶群的不同需求。在此基礎(chǔ)上，以網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)為宏觀前提，以網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)為輔助手段的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)誕生。針對傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)缺乏自適應(yīng)能力以及QoS服務(wù)能力弱等問題，基于NFV/SDN的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)切片技術(shù)以其獨(dú)特的控制管理機(jī)制，以及其動態(tài)的調(diào)配能力，使得無線局域網(wǎng)具備差異化的QoS服務(wù)能力。物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)在切片場景下，可以做到不同的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間相互隔離，何一個網(wǎng)絡(luò)切片的擁塞、過載、配置的調(diào)整不影響其它的網(wǎng)絡(luò)切片。從各式各樣的業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景中歸納出其特征，再根據(jù)這些特征創(chuàng)建不同的網(wǎng)絡(luò)切片，配備以恰當(dāng)?shù)馁Y源分配策略，就能做到在保證應(yīng)用場景的性能要求的同時，也能提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率和用戶體驗(yàn)。

因此設(shè)計一種物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的帶寬資源分配方法尤為重要，以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的切片，同時解決無線網(wǎng)絡(luò)帶寬相互隔離，動態(tài)分配等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對無線局域網(wǎng)不同的業(yè)務(wù)不同的流量需求和差異化的服務(wù)質(zhì)量需求的場景，提出一種物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的帶寬資源分配方法，研究對無線AP帶寬資源的動態(tài)分配策略，實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬切片及帶寬資源的動態(tài)調(diào)度。

本發(fā)明技術(shù)方案是：A、構(gòu)建分層分級的網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)；B、采用OVS軟件虛擬交換機(jī)技術(shù)對基于Openwrt系統(tǒng)的無線AP進(jìn)行內(nèi)部改造，改造后網(wǎng)絡(luò)接口完全由ovs網(wǎng)橋接管，AP支持openflow協(xié)議的SDN轉(zhuǎn)發(fā)平面；C、采集AP端相關(guān)信息，并根據(jù)采集到的信息進(jìn)行分析，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)得到帶寬資源分配結(jié)果。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明基于智能路由器操作系統(tǒng)OpenWrt。OpenWrt是一個商用路由器的無線嵌入式操作系統(tǒng)，其擁有與商業(yè)Linux系統(tǒng)的基本特性和功能。其擁有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)組件和包管理系統(tǒng)，以及高度模塊化和自動化的特性。同時基于Openvswitch軟件交換機(jī)的軟件定義網(wǎng)絡(luò)改造，使得OpenWrtAP成為一個支持openflow協(xié)議的SDN南向轉(zhuǎn)發(fā)平面，兩者的結(jié)合使得物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)擁有了高度的可定制化和可控性，也使得無線局域網(wǎng)管理員對物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的控制達(dá)到一個新的高度。與此同時，結(jié)合云端分析模塊的策略分析和下發(fā)功能，使得軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)不同的應(yīng)用場景和服務(wù)質(zhì)量的需求動態(tài)地調(diào)整其無線帶寬的分配策略。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)信息流向示意圖；

圖2為本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)智能關(guān)控制層切片設(shè)計示意圖；