本發(fā)明涉及一種基于內(nèi)容存儲(chǔ)的軟件定義無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種新型的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，具有不同于傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，在靈活組網(wǎng)、提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率、增加網(wǎng)絡(luò)容量、減少前期投資等方面都顯現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)，尤其適合在缺乏有線網(wǎng)絡(luò)資源情況下實(shí)現(xiàn)寬帶接入和覆蓋。在當(dāng)前采用的無(wú)線移動(dòng)Mesh技術(shù)中，融合了其他傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(比如wifi，3G，4G等)的優(yōu)勢(shì)，傳輸速度快，理論上可以達(dá)到54Mbps，甚至更高，并且自組成了一個(gè)含有多跳無(wú)線鏈路的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，這樣不僅可以大幅度擴(kuò)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，同時(shí)還可以提高原來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的帶寬、容量及通信可靠新。正因?yàn)槿绱?，無(wú)線移動(dòng)Mesh可突破傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)距離傳輸高質(zhì)量多媒體方面的技術(shù)瓶頸，用以組成視頻流業(yè)務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

AODV協(xié)議是一種按需路由協(xié)議，它根據(jù)業(yè)務(wù)需要建立和維護(hù)路由，目前很多WMN協(xié)議都是在該協(xié)議的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。該算法可被稱為純粹的需求路由獲取系統(tǒng)，那些不在活躍路徑上的節(jié)點(diǎn)不會(huì)維持任何相關(guān)路由信息，也不會(huì)參與任何周期路由表的交換。此外，節(jié)點(diǎn)沒(méi)有必要去發(fā)現(xiàn)和維持到另一節(jié)點(diǎn)的路由，除非這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行通信。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)間的局部連接性可以通過(guò)幾種方法得到，其中包括使用局部廣播Hello消息。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為每一個(gè)相關(guān)的目的節(jié)點(diǎn)維護(hù)了一個(gè)路由表。每一個(gè)路由表包含以下一些信息:目的地址、下一跳地址、跳數(shù)、目的序列號(hào)及路由項(xiàng)的生存時(shí)間。路由表在每一次被用來(lái)傳送一個(gè)分組時(shí)，它的生存時(shí)間都要重新開(kāi)始計(jì)算，也就是用當(dāng)前時(shí)間加上Active-Route-Timeout。如果一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)被提供了到達(dá)某一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的新路由，那么它就會(huì)把這個(gè)新路由的目的序列號(hào)與自己路由表中己有的目的序列號(hào)做比較，并將目的序列號(hào)大的作為到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由表。如果目的序列號(hào)相同，則采用到目的節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)(跳數(shù))最少的那個(gè)路由。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，其核心技術(shù)OpenFlow通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開(kāi)來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，為核心網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺(tái)。從路由器的設(shè)計(jì)上看，它由軟件控制和硬件數(shù)據(jù)通道組成。軟件控制包括管理以及路由協(xié)議等。數(shù)據(jù)通道包括針對(duì)每個(gè)包的查詢、交換和緩存。如果將網(wǎng)絡(luò)中所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備視為被管理的資源，可以抽象出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的概念，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一方面抽象了底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的具體細(xì)節(jié)，同時(shí)還為上層應(yīng)用提供了統(tǒng)一的管理視圖和編程接口。這樣，基于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)這個(gè)平臺(tái)，用戶可以開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用程序，通過(guò)軟件來(lái)定義邏輯上的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，以滿足對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的不同需求，而無(wú)需關(guān)心底層網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提出一種基于軟件定義的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，控制器集中管理各個(gè)Mesh路由器的狀態(tài)信息，Mesh路由器只需實(shí)現(xiàn)控制器推送的策略。另外，具有內(nèi)容存儲(chǔ)功能的智能Mesh路由器可以暫時(shí)存儲(chǔ)低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)流，傳輸高優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)流，有效地解決了網(wǎng)絡(luò)狀況不好的情況下提高業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量的問(wèn)題。

技術(shù)方案如下：

1.一種基于內(nèi)容存儲(chǔ)的軟件定義無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)，包括：

(1)基于軟件定義的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，將控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，其中控制器平面中的控制器將獲取到的全局網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息分類為幾個(gè)重要的信息表存儲(chǔ)在控制器的物理存儲(chǔ)媒介中，每次決策需要的信息可以從這些信息表中獲取，將其作為決策的輸入，同時(shí)輸出的決策結(jié)果也可以用來(lái)更新相關(guān)的信息表；數(shù)據(jù)平面中的Mesh路由器可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多次跳轉(zhuǎn)相連，從而能構(gòu)成Mesh結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)控制器下發(fā)的路由決策結(jié)果。其中某些Mesh路由器還具有網(wǎng)關(guān)功能，稱為Mesh網(wǎng)關(guān)，可以提供面向互聯(lián)網(wǎng)的連接。

控制器存儲(chǔ)的重要信息表的說(shuō)明以及每張表中關(guān)鍵屬性包括：

業(yè)務(wù)流信息表：Internet能夠提供給用戶的業(yè)務(wù)流信息，包含業(yè)務(wù)的類型、實(shí)時(shí)性、傳輸速率、數(shù)據(jù)包大小等屬性；

Mesh路由器信息表：代表每個(gè)Mesh路由器的可用資源，如可用帶寬等；

客戶端接入映射表：將底層的客戶端和Mesh路由器的連接關(guān)系抽象為映射表，建立二者之間連接關(guān)系的映射；

流表：包括了相應(yīng)業(yè)務(wù)的路由決策結(jié)果、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、傳輸速率等屬性；

業(yè)務(wù)請(qǐng)求表：客戶端發(fā)起的業(yè)務(wù)請(qǐng)求信息，包括客戶端ID、業(yè)務(wù)ID、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、傳輸速率等；

內(nèi)容存儲(chǔ)表：表示在鏈路發(fā)生中斷或者網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好時(shí)，記錄了Mesh路由器暫時(shí)存儲(chǔ)的業(yè)務(wù)類型的表。

(2)基于內(nèi)容存儲(chǔ)的路由轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制

本發(fā)明的Mesh路由器通過(guò)外接存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)現(xiàn)內(nèi)容存儲(chǔ)。由于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的局限性，業(yè)務(wù)在傳輸時(shí)，遇到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不能滿足傳輸或者出現(xiàn)頻繁鏈路中斷的情況下，應(yīng)考慮引入內(nèi)容存儲(chǔ)機(jī)制，如在鏈路中斷時(shí)，暫存業(yè)務(wù)內(nèi)容，接著請(qǐng)求控制器重新尋路，此外，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好的情況下(網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否良好，可以從平均時(shí)延、平均丟包率等參數(shù)來(lái)判斷)，可以優(yōu)先傳輸優(yōu)先級(jí)高的業(yè)務(wù)，暫存低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)，充分利用有限資源實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量傳輸。另外，鄰居節(jié)點(diǎn)的確立統(tǒng)一采用Hello應(yīng)答機(jī)制，中間節(jié)點(diǎn)周期性廣播Hello消息，以更新路徑的各項(xiàng)信息(如平均時(shí)延、平均丟包率、路徑可用最小帶寬等)，廣播Hello消息的周期取值范圍為100毫秒至300毫秒。

具體步驟為：

步驟2-1：控制器不斷接收用戶請(qǐng)求，為請(qǐng)求的業(yè)務(wù)分配傳輸路徑，下發(fā)路由結(jié)果；

步驟2-2：業(yè)務(wù)傳輸過(guò)程中，當(dāng)前Mesh路由器需要判斷該節(jié)點(diǎn)的鄰居列表NB_INFO中是否包含了決策路徑的下一跳，若沒(méi)有，說(shuō)明鏈路已斷，此時(shí)進(jìn)行業(yè)務(wù)存儲(chǔ)，同時(shí)再次發(fā)送Hello消息探測(cè)包檢測(cè)鏈路修復(fù)狀況(若鏈路沒(méi)有修復(fù)好，進(jìn)行步驟2-3。若鏈路修復(fù)完成，則執(zhí)行步驟2-4)。若NB_INFO中包含了決策路徑的下一跳，則進(jìn)行步驟2-4；

步驟2-3：該節(jié)點(diǎn)發(fā)送RREQ到控制器進(jìn)行重新尋路，然后從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行正常傳輸；

步驟2-4：判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否良好，如果良好，則進(jìn)行正常傳輸。網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好執(zhí)行步驟2-5；

步驟2-5：存儲(chǔ)業(yè)務(wù)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸，未傳輸業(yè)務(wù)開(kāi)始等待計(jì)時(shí)；

步驟2-6：若等待時(shí)間大于網(wǎng)絡(luò)容忍時(shí)間T_ALLOW_TIME(T_ALLOW_TIME取值范圍為3秒至5秒)，則重復(fù)步驟2-3，否則執(zhí)行步驟2-5。

(3)OpenFlow與AODV協(xié)議的協(xié)同路由轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制

為了使無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)多跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，需要路由協(xié)議進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)，又鑒于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定狀態(tài)，使用按需式路由協(xié)議比較合適，因此本發(fā)明使用的是AODV協(xié)議。但是純AODV的網(wǎng)絡(luò)下，Mesh路由器和控制器之間的交互以及控制器返回路由決策后的路由構(gòu)建會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大而產(chǎn)生大量的控制流量，所以本發(fā)明將軟件定義網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的OpenFlow引入到無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，具體來(lái)講，使用OpenFlow機(jī)制對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行路由，而使用AODV協(xié)議對(duì)OpenFlow控制流量進(jìn)行路由，或者在控制器不可達(dá)的緊急情況下對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行路由。

具體步驟為：

步驟3-1：初始化，每個(gè)Mesh路由器運(yùn)行AODV協(xié)議尋找到達(dá)控制器的路徑來(lái)發(fā)送OFPT_HELLO消息，從而建立控制器和各個(gè)路由器間的管理通道；

步驟3-2：每T時(shí)間間隔，路由器利用OFPT_PORT_FEATURES消息向控制器發(fā)送一次各路由器獲取的節(jié)點(diǎn)和鏈路信息，用以更新控制器所有的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)表，T時(shí)間間隔可取為1秒至3秒；

步驟3-3：客戶端發(fā)起業(yè)務(wù)請(qǐng)求，選擇信號(hào)最強(qiáng)的Mesh路由器作為接入點(diǎn)；

步驟3-4：接入的Mesh路由器中維護(hù)著控制器節(jié)點(diǎn)路由表，記錄著當(dāng)前Mesh路由器到控制器的路由，然后查表并向控制器發(fā)送RREQ_S業(yè)務(wù)請(qǐng)求信息；

步驟3-5：控制器接收到業(yè)務(wù)請(qǐng)求消息后，綜合網(wǎng)絡(luò)全局狀態(tài)信息，依據(jù)優(yōu)化方法做出路由決策；

步驟3-6：路由決策后的結(jié)果可以由控制器軟件編寫(xiě)成到對(duì)應(yīng)于該規(guī)劃路徑的流表，形式如：<頭域，操作>,再利用AODV協(xié)議的基本尋路方法將流表轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的Mesh路由器和Mesh網(wǎng)關(guān)；

步驟3-7：數(shù)據(jù)流從與Internet相連的Mesh網(wǎng)關(guān)開(kāi)始，按照流表規(guī)則依次傳輸?shù)竭_(dá)客戶端。

在(2)基于內(nèi)容存儲(chǔ)的路由轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制中，按照業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的順序從高到低為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)(如視頻和語(yǔ)音業(yè)務(wù))、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)(如HTTP業(yè)務(wù))、盡力而為的業(yè)務(wù)(如FTP業(yè)務(wù))。

有益效果

本發(fā)明提出了一種基于內(nèi)容存儲(chǔ)的軟件定義無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)，其中控制平面中的控制器擁有全局的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的路由決策，數(shù)據(jù)平面的Mesh路由器依照控制器下發(fā)的路由決策結(jié)果傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了控制平面與數(shù)據(jù)平面的分離。同時(shí)，Mesh路由器外接存儲(chǔ)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)內(nèi)容存儲(chǔ)，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好的情況下，先傳輸優(yōu)先級(jí)高的業(yè)務(wù)，暫存低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)，而在鏈路中斷時(shí)，暫存業(yè)務(wù)內(nèi)容，并請(qǐng)求控制器重新尋路，充分利用有限資源實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量傳輸。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明的整體系統(tǒng)框架圖；

圖2本發(fā)明基于內(nèi)容存儲(chǔ)的路由轉(zhuǎn)發(fā)流程圖；

圖3本發(fā)明鄰居節(jié)點(diǎn)關(guān)系建立的信息交互流程圖；

圖4本發(fā)明的控制流量和數(shù)據(jù)流量路徑圖。

具體實(shí)施方案

以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。

1.如圖1所示，本發(fā)明依據(jù)軟件定義的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，將控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，控制器將獲取到的全局網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息分類為幾個(gè)重要的信息表存儲(chǔ)在控制器的物理存儲(chǔ)媒介中，每次決策需要的信息可以從這些信息表中獲取，將其作為決策的輸入，同時(shí)輸出的決策結(jié)果也可以用來(lái)更新相關(guān)的信息表。數(shù)據(jù)平面中的Mesh路由器可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多次跳轉(zhuǎn)相連，從而能構(gòu)成Mesh結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)控制器下發(fā)的路由決策結(jié)果。其中某些Mesh路由器還具有網(wǎng)關(guān)功能，稱為Mesh網(wǎng)關(guān)，可以提供面向互聯(lián)網(wǎng)的連接。

控制器存儲(chǔ)的重要信息表的說(shuō)明以及每張表中關(guān)鍵屬性包括：

業(yè)務(wù)流信息表：Internet能夠提供給用戶的業(yè)務(wù)流信息，包含業(yè)務(wù)的類型、實(shí)時(shí)性、傳輸速率、數(shù)據(jù)包大小等屬性；

Mesh路由器信息表：代表每個(gè)Mesh路由器的可用資源，如可用帶寬等；

客戶端接入映射表：將底層的客戶端和Mesh路由器的連接關(guān)系抽象為映射表，建立二者之間連接關(guān)系的映射；

流表：包括了相應(yīng)業(yè)務(wù)的路由決策結(jié)果、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、傳輸速率等屬性；

業(yè)務(wù)請(qǐng)求表：客戶端發(fā)起的業(yè)務(wù)請(qǐng)求信息，包括客戶端ID、業(yè)務(wù)ID、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、傳輸速率等；

內(nèi)容存儲(chǔ)表：表示在鏈路發(fā)生中斷或者網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好時(shí)，記錄了Mesh路由器暫時(shí)存儲(chǔ)的業(yè)務(wù)類型的表。

2.如圖2所示，本發(fā)明的Mesh路由器通過(guò)外接存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)現(xiàn)內(nèi)容存儲(chǔ)。由于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的局限性，業(yè)務(wù)在傳輸時(shí)，遇到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不能滿足傳輸或者出現(xiàn)頻繁鏈路中斷的情況下，應(yīng)考慮引入內(nèi)容存儲(chǔ)機(jī)制，如在鏈路中斷時(shí)，暫存業(yè)務(wù)內(nèi)容，接著請(qǐng)求控制器重新尋路，此外，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好的情況下(網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否良好，可以從平均時(shí)延、平均丟包率等參數(shù)來(lái)判斷)，可以優(yōu)先傳輸優(yōu)先級(jí)高的業(yè)務(wù)，暫存低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)，充分利用有限資源實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量傳輸。另外，鄰居節(jié)點(diǎn)的確立統(tǒng)一采用Hello應(yīng)答機(jī)制，中間節(jié)點(diǎn)周期性廣播Hello消息，以更新路徑的各項(xiàng)信息(如平均時(shí)延、平均丟包率、路徑可用最小帶寬等)，廣播Hello消息的周期取值范圍為100毫秒至300毫秒。

具體步驟為：

步驟1：控制器不斷接收用戶請(qǐng)求，為請(qǐng)求的業(yè)務(wù)分配傳輸路徑，下發(fā)路由結(jié)果；

步驟2：業(yè)務(wù)傳輸過(guò)程中，當(dāng)前Mesh路由器需要判斷該節(jié)點(diǎn)的鄰居列表NB_INFO中是否包含了決策路徑的下一跳，若沒(méi)有，說(shuō)明鏈路已斷，此時(shí)進(jìn)行業(yè)務(wù)存儲(chǔ)，同時(shí)再次發(fā)送Hello消息探測(cè)包檢測(cè)鏈路修復(fù)狀況(若鏈路沒(méi)有修復(fù)好，進(jìn)行步驟3。若鏈路修復(fù)完成，則執(zhí)行步驟4)。若NB_INFO中包含了決策路徑的下一跳，則進(jìn)行步驟4；

步驟3：該節(jié)點(diǎn)發(fā)送RREQ到控制器進(jìn)行重新尋路，然后從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行正常傳輸；

步驟4：判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否良好，如果良好，則進(jìn)行正常傳輸。網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好執(zhí)行步驟5；

步驟5：存儲(chǔ)業(yè)務(wù)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸，未傳輸業(yè)務(wù)開(kāi)始等待計(jì)時(shí)；

步驟6：若等待時(shí)間大于網(wǎng)絡(luò)容忍時(shí)間T_ALLOW_TIME(T_ALLOW_TIME取值范圍為3秒至5秒)，則重復(fù)步驟3，否則執(zhí)行步驟5。

3.本發(fā)明的Mesh節(jié)點(diǎn)和Mesh節(jié)點(diǎn)之間建立鄰居關(guān)系的整個(gè)過(guò)程如圖3所示。以下詳細(xì)說(shuō)明整個(gè)過(guò)程。

步驟1：源節(jié)點(diǎn)周期性地廣播Hello報(bào)文，周期為T；

步驟2：鄰居節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)Hello報(bào)文后，馬上應(yīng)答一個(gè)Hello_ACK報(bào)文；

步驟3：重復(fù)步驟1和2，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)收到n個(gè)連續(xù)Hello_ACK應(yīng)答報(bào)文后，鄰居節(jié)點(diǎn)鏈接建立，將該鄰居節(jié)點(diǎn)添加進(jìn)路由表；

步驟4：源節(jié)點(diǎn)繼續(xù)周期性廣播Hello報(bào)文T_ALLOW_LOSS之后，還沒(méi)有收到該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)回的Hello_ACK應(yīng)答報(bào)文，則鏈路斷開(kāi)，將該鄰居節(jié)點(diǎn)從路由表刪除，T_ALLOW_LOSS取值范圍一般為10秒至15秒。

4.如圖4所示，本發(fā)明為了使無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)多跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，需要路由協(xié)議進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)，又鑒于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定狀態(tài)，使用按需式路由協(xié)議比較合適，因此本發(fā)明使用的是AODV協(xié)議。但是純AODV的網(wǎng)絡(luò)下，Mesh路由器和控制器之間的交互以及控制器返回路由決策后的路由構(gòu)建會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大而產(chǎn)生大量的控制流量，所以本發(fā)明將軟件定義網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的OpenFlow引入到無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，具體來(lái)講，使用OpenFlow機(jī)制對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行路由，而使用AODV協(xié)議對(duì)OpenFlow控制流量進(jìn)行路由，或者在控制器不可達(dá)的緊急情況下對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行路由。以下詳細(xì)說(shuō)明具體步驟。

具體步驟為：

步驟1：初始化，每個(gè)Mesh路由器運(yùn)行AODV協(xié)議尋找到達(dá)控制器的路徑來(lái)發(fā)送OFPT_HELLO消息，從而建立控制器和各個(gè)路由器間的管理通道；

步驟2：每T時(shí)間間隔，路由器利用OFPT_PORT_FEATURES消息向控制器發(fā)送一次各路由器獲取的節(jié)點(diǎn)和鏈路信息，用以更新控制器所有的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)表，T時(shí)間間隔可取為1秒至3秒；

步驟:3：客戶端發(fā)起業(yè)務(wù)請(qǐng)求，選擇信號(hào)最強(qiáng)的Mesh路由器作為接入點(diǎn)；

步驟4：接入的Mesh路由器中維護(hù)著控制器節(jié)點(diǎn)路由表，記錄著當(dāng)前Mesh路由器到控制器的路由，然后查表并向控制器發(fā)送RREQ_S業(yè)務(wù)請(qǐng)求信息；

步驟5：控制器接收到業(yè)務(wù)請(qǐng)求消息后，綜合網(wǎng)絡(luò)全局狀態(tài)信息，依據(jù)優(yōu)化方法做出路由決策；

步驟6：路由決策后的結(jié)果可以由控制器軟件編寫(xiě)成到對(duì)應(yīng)于該規(guī)劃路徑的流表，形式如：<頭域，操作>,再利用AODV協(xié)議的基本尋路方法將流表轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的Mesh路由器和Mesh網(wǎng)關(guān)；

步驟7：數(shù)據(jù)流從與Internet相連的Mesh網(wǎng)關(guān)開(kāi)始，按照流表規(guī)則依次傳輸?shù)竭_(dá)客戶端。