基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡及其通信實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOOU 本發(fā)明設(shè)及一種WiFi無線中繼網(wǎng)絡及其通信實現(xiàn)方法，具體設(shè)及一種基于SDN的 WiFi無線中繼網(wǎng)絡及其通信實現(xiàn)方法，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[000引 軟件定義網(wǎng)絡（SoftwareDefinedNetworking,SDN)是一種新興的基于軟件的網(wǎng) 絡架構(gòu)及技術(shù)，其最大的特點在于具有松禪合的控制平面與數(shù)據(jù)平面、支持集中化的網(wǎng)絡 狀態(tài)控制、實現(xiàn)底層網(wǎng)絡設(shè)施對上層應用的透明。
[0003] 軟件定義網(wǎng)絡從上到下分為應用層、控制層、基礎(chǔ)設(shè)施層（轉(zhuǎn)發(fā)層）?？刂茖游挥?應用層之下、基礎(chǔ)設(shè)施層之上，由軟件控制平臺實現(xiàn)。對上，控制層向應用層提供統(tǒng)一的API 應用程序編程接口，通過統(tǒng)一的API,控制層接收應用層對網(wǎng)絡的控制指令，并向應用層提 供各類網(wǎng)絡設(shè)備的信息。通過上層網(wǎng)絡服務API提供的信息，為上層網(wǎng)絡服務通過基礎(chǔ)網(wǎng) 絡服務API獲取信息，例如網(wǎng)絡拓撲信息、網(wǎng)絡設(shè)備的端口實時流量信息等；對下，控制層 通過開放的控制平面和數(shù)據(jù)平面接口與基礎(chǔ)設(shè)施交互，負責對數(shù)據(jù)平面的直接控制、信息 的直接獲取，換言之，就是對基礎(chǔ)設(shè)施層的所有網(wǎng)絡設(shè)備進行直接的管控。
[0004] 化enWrt下0VS中無線分布式系統(tǒng)（WD巧中繼的實現(xiàn)，使兩臺路由器之間能夠有效 中繼實現(xiàn)通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡及其通信實現(xiàn)方法， 該WiFi無線中繼網(wǎng)絡不僅能夠提高路由器的覆蓋范圍，而且能夠節(jié)省WiFi通信信道，提高 WiFi通信信道的使用效率。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0007] -種基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡，其特征在于，由基礎(chǔ)設(shè)施層和SDN控制層組 成，
[000引前述基礎(chǔ)設(shè)施層由具有開源虛擬交換機功能的路由器和連接路由器的用戶終端 組成，前述路由器能夠按照控制器下發(fā)流表信息更改工作模式實現(xiàn)中繼，并向用戶終端傳 送數(shù)據(jù)和接收從用戶終端發(fā)來的數(shù)據(jù)，每一個路由器使用一個信道；
[0009] 前述SDN控制層只包括控制器，所述控制器的控制程序由Floodli曲t具體實現(xiàn)， 前述Floodli曲t是一個開源的SDN控制軟件，主要功能是監(jiān)測路由器、控制路由器并實現(xiàn) 中繼，同時通過流表控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0010] 前述的基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡，其特征在于，前述具有開源虛擬交換機功 能的路由器為TP-LINK化-MR11U150M無線便攜式3G路由器。
[0011] 前述的基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡，其特征在于，通信實現(xiàn)方法為：
[0012] Stepl;Floodli曲t監(jiān)測所有路由器，當監(jiān)測到某個路由器所連接的用戶終端數(shù) 少于等于1時，控制該路由器發(fā)送請求帖；
[0013] Step2;位于發(fā)送請求帖的路由器周邊的其他路由器接收到該路由器的請求帖后 向該路由器發(fā)送應答帖；
[0014] Step3 ;發(fā)送請求帖的路由器將接收到的應答帖信息上傳給Floodli曲t;
[0015]Step4;Floodli曲t選擇信號強度最大的路由器，更改該信號強度最大的路由器 的工作模式為訪問點接入模式，并向發(fā)送請求帖的路由器發(fā)送服務集標識和密碼；
[0016] steps;Floodli曲t更改發(fā)送請求帖的路由器的工作模式為客戶端無線分布式系 統(tǒng)工作模式；
[0017] St巧6;發(fā)送請求帖的路由器與信號強度最大的路由器均使用發(fā)送請求帖的路由 器的信道與Floodli曲t實現(xiàn)通信，信號強度最大的路由器本身的信道被節(jié)省。
[001引前述的基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡，其特征在于，在St巧4中，F(xiàn)loodli曲t選 擇信號強度最大的路由器的方法為：
[0019] (1)根據(jù)公式S= 計算在所有的路由器中第i個路由器的信號強度的相對 。。評幻各e 水平，前述Si表示第i個可接入路由器的信號強度，Sawtw。表示所有可接入信號強度的均 值；
[0020] (2)根據(jù)公式W 計算第i個路由器在眾多可接入路由器中已接入用戶終 ^ iivenige 端的相對情況，前述Ni表示第i個路由器接入的用戶終端的數(shù)量，Nawtw。表示所有可接入路 由器的平均接入用戶終端的數(shù)量；
[002U (3)根據(jù)公式E= ^選擇最優(yōu)的路由器，E值最大即為最優(yōu)的路由器。
[0022] 本發(fā)明的有益之處在于：
[002引 （1)本發(fā)明的WiFi無線中繼網(wǎng)絡：因為基于SDN的網(wǎng)絡控制，所W能夠整體的把 握整個通信網(wǎng)絡的架構(gòu)及通信機制，進而能夠有效的統(tǒng)一控制通信網(wǎng)絡的通信設(shè)備；
[0024] 似本發(fā)明的WiFi無線中繼網(wǎng)絡：因為基于SDN的網(wǎng)絡控制，所W控制器能夠自 動的監(jiān)測到路由器的工作狀態(tài)；
[0025] (3)本發(fā)明的WiFi無線中繼網(wǎng)絡：因為基于SDN的網(wǎng)絡控制，所W路由器的配置 可W通過在控制器中指令下發(fā)直接更改；
[0026] (4)本發(fā)明的WiFi無線中繼網(wǎng)絡：因為WiFi中繼的實現(xiàn)，所W能夠有效的擴大通 信的覆蓋范圍；
[0027] 妨本發(fā)明的WiFi無線中繼網(wǎng)絡：因為WiFi中繼的實現(xiàn)，所W能夠節(jié)省因連接終 端數(shù)過少而浪費的通信信道，進而提高整個通信網(wǎng)絡的通信質(zhì)量；
[002引 （6)本發(fā)明的通信實現(xiàn)方法；軟件定義網(wǎng)絡（SDN)架構(gòu)的特點是網(wǎng)絡管理員可W通過控制器直接對化enFlow交換機進行管理，實現(xiàn)控制平面與數(shù)據(jù)平面的分離。網(wǎng)絡資源 的優(yōu)化問題是網(wǎng)絡通信質(zhì)量的關(guān)鍵，有限的通信信道限制了通信廣度的擴展，每一個路由 器占用一個信道，但路由器不均勻的分布覆蓋、終端連接有選擇性等都將會導致整個網(wǎng)絡 通信的負載不均衡，部分信道負載過大，通信質(zhì)量下降。而當某個路由器連接終端數(shù)目過少 或者根本就沒有終端連接到此路由器上時，信道的占用無疑是資源的浪費。軟件定義網(wǎng)絡 架構(gòu)的特點決定了它能夠從控制器端監(jiān)測到路由器的負載狀況，有選擇的更改路由器的工 作方式，當上面的情況出現(xiàn)時，我們可W通過更改路由器的工作方式，使其與相鄰路由器共 用一個信道，節(jié)省連接終端數(shù)目比較少的路由器本身占用的資源，使網(wǎng)絡通信資源利用有 效性最大化。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明的基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0030] W下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0031] 首先，介紹本發(fā)明的基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡。
[003引參照圖1，本發(fā)明的基于SDN的WiFi無線中繼網(wǎng)絡由基礎(chǔ)設(shè)施層和SDN控制層組 成。其中：
[0033] (1)基礎(chǔ)設(shè)施層由路由器和連接路由器的用戶終端組成。在本發(fā)明中，所使用的路 由器具有開源虛擬交換機功能，其能夠按照控制器下發(fā)流表信息更改工作模式實現(xiàn)中繼， 并向用戶終端傳送數(shù)據(jù)和接收從用戶終端發(fā)來的數(shù)據(jù)，每一個路由器使用一個信道。
[0034] 具有開源虛擬交換機功能的路由器優(yōu)選為TP-LINK化-MR11U150M無線便攜式3G 路由器。
[0035] (2)