基于SDN的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)切換關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-04-11 23:16
【摘要】:近年來,伴隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,各類采用不同接入技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)相互重疊覆蓋構(gòu)成了極為復(fù)雜的異構(gòu)無線通信網(wǎng)絡(luò)。為保證移動節(jié)點(diǎn)能及時(shí)接入到不同的無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而享受多樣化的服務(wù),移動節(jié)點(diǎn)必須能夠在復(fù)雜的異構(gòu)無線通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)自由高效的無縫切換,因此其對異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)切換提出很高的要求。傳統(tǒng)異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)切換主要依賴MIPv6等移動性管理協(xié)議實(shí)現(xiàn),不同設(shè)備間需進(jìn)行多次信令交換導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)和切換的低效性。由于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Newtork,SDN)具備全局設(shè)備信息獲取能力和靈活的網(wǎng)絡(luò)控制管理能力,因此基于SDN的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)切換能較好地解決傳統(tǒng)切換方法存在的問題,所以研究和實(shí)現(xiàn)基于SDN的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)切換關(guān)鍵技術(shù)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值;赟DN的異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)切換本質(zhì)是移動節(jié)點(diǎn)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中某個無線網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)匹配,因此本文將整個切換過程分為三部分:信息搜集,其完成移動節(jié)點(diǎn)的位置信息和異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息的搜集;切換決策制定,基于移動節(jié)點(diǎn)的信息決定是否進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重匹配,或基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息制定重匹配決策;切換執(zhí)行,即基于制定的切換決策,通過控制器通過下發(fā)流表,執(zhí)行并完成切換操作。在深入調(diào)研異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)切換的基礎(chǔ)上,圍繞著上述切換的關(guān)鍵技術(shù),本文主要工作如下:1)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于SDN的信息獲取,具體包括獲取移動節(jié)點(diǎn)的位置信息和異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)、帶寬、時(shí)延、丟包率等網(wǎng)絡(luò)信息。2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了移動節(jié)點(diǎn)位置管理以進(jìn)行切換觸發(fā),以及一種響應(yīng)式切換方案以執(zhí)行切換。仿真實(shí)驗(yàn)表明,相較于基準(zhǔn)切換方案信號強(qiáng)度優(yōu)先(Signal Strenth Fisrst,SSF),在采用簡單的直線移動的網(wǎng)絡(luò)重匹配決策制定的情況下,本文提出的響應(yīng)式切換方案的切換時(shí)延、丟包率和信令開銷均有一定提升。3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于SDN和多屬性決策的切換方案,以優(yōu)化簡單的直線移動的響應(yīng)式切換方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本方案的切換時(shí)延、丟包率和信令開銷均有一定提升。除此之外,本方案還具有根據(jù)不同業(yè)務(wù)類型為移動節(jié)點(diǎn)選擇最佳候選接入網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)。
【圖文】:
是本文中需要擴(kuò)展控制器的切換機(jī)制和位置管理功能和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測等應(yīng)用,因此需要連接外部的 Ryu 控制器,方便開發(fā)。通過 ryu-managecontroller.py observe-links ofp-tcp-listen-port=6661 指定端口號啟動 Ryu 控制器,并檢測接入網(wǎng)絡(luò)的鏈路變化,,如圖 3-10 所示?刂破鲉雍,在 Mininet-WiFi 執(zhí)行 sudo python mobo.py 運(yùn)行創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞哪_
圖 3-10 Ryu 控制器啟動 中,在 Mininet-WiFi 上運(yùn)行創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞哪_本后,輸出 Add部控制器。創(chuàng)建完成后,在 mininet-wfi 終端通過 net 命令可圖 3-11 Mininet-WiFi 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⑤敵鲦溌愤B接信息撲的腳本后,Mininet-Wifi 使用 GUI 畫出的拓?fù)鋱D如圖 3-1
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TN92
【圖文】:
是本文中需要擴(kuò)展控制器的切換機(jī)制和位置管理功能和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測等應(yīng)用,因此需要連接外部的 Ryu 控制器,方便開發(fā)。通過 ryu-managecontroller.py observe-links ofp-tcp-listen-port=6661 指定端口號啟動 Ryu 控制器,并檢測接入網(wǎng)絡(luò)的鏈路變化,,如圖 3-10 所示?刂破鲉雍,在 Mininet-WiFi 執(zhí)行 sudo python mobo.py 運(yùn)行創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞哪_
圖 3-10 Ryu 控制器啟動 中,在 Mininet-WiFi 上運(yùn)行創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞哪_本后,輸出 Add部控制器。創(chuàng)建完成后,在 mininet-wfi 終端通過 net 命令可圖 3-11 Mininet-WiFi 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⑤敵鲦溌愤B接信息撲的腳本后,Mininet-Wifi 使用 GUI 畫出的拓?fù)鋱D如圖 3-1
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TN92
【參考文獻(xiàn)】
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1 張鵬;黃開枝;賀曉s
本文編號:2623964
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