基于SDN的异构无线网络切换关键技术研究与实现

发布时间：2020-04-11 23:16

【摘要】：近年来,伴随着无线通信网络技术的快速发展,各类采用不同接入技术的无线网络相互重叠覆盖构成了极为复杂的异构无线通信网络。为保证移动节点能及时接入到不同的无线通信网络进而享受多样化的服务,移动节点必须能够在复杂的异构无线通信网络环境中实现自由高效的无缝切换,因此其对异构无线网络切换提出很高的要求。传统异构无线网络切换主要依赖MIPv6等移动性管理协议实现,不同设备间需进行多次信令交换导致了网络资源浪费和切换的低效性。由于软件定义网络(Software Defined Newtork,SDN)具备全局设备信息获取能力和灵活的网络控制管理能力,因此基于SDN的异构无线网络切换能较好地解决传统切换方法存在的问题,所以研究和实现基于SDN的异构无线网络切换关键技术具有重要的理论意义和实用价值。基于SDN的异构无线网络切换本质是移动节点和异构网络中某个无线网络的动态匹配,因此本文将整个切换过程分为三部分:信息搜集,其完成移动节点的位置信息和异构无线网络的网络信息的搜集;切换决策制定,基于移动节点的信息决定是否进行网络重匹配,或基于异构网络状态信息制定重匹配决策;切换执行,即基于制定的切换决策,通过控制器通过下发流表,执行并完成切换操作。在深入调研异构无线网络切换的基础上,围绕着上述切换的关键技术,本文主要工作如下:1)设计并实现了基于SDN的信息获取,具体包括获取移动节点的位置信息和异构无线网络的拓扑、带宽、时延、丢包率等网络信息。2)设计并实现了移动节点位置管理以进行切换触发,以及一种响应式切换方案以执行切换。仿真实验表明,相较于基准切换方案信号强度优先(Signal Strenth Fisrst,SSF),在采用简单的直线移动的网络重匹配决策制定的情况下,本文提出的响应式切换方案的切换时延、丢包率和信令开销均有一定提升。3)设计并实现了基于SDN和多属性决策的切换方案,以优化简单的直线移动的响应式切换方案。实验结果表明,本方案的切换时延、丢包率和信令开销均有一定提升。除此之外,本方案还具有根据不同业务类型为移动节点选择最佳候选接入网络的优点。
【图文】：

是本文中需要扩展控制器的切换机制和位置管理功能和网络状态监测等应用，因此需要连接外部的 Ryu 控制器，方便开发。通过 ryu-managecontroller.py observe-links ofp-tcp-listen-port=6661 指定端口号启动 Ryu 控制器，并检测接入网络的链路变化，，如图 3-10 所示。控制器启动后，在 Mininet-WiFi 执行 sudo python mobo.py 运行创建网络拓扑的脚

图 3-10 Ryu 控制器启动 中，在 Mininet-WiFi 上运行创建网络拓扑的脚本后，输出 Add部控制器。创建完成后，在 mininet-wfi 终端通过 net 命令可图 3-11 Mininet-WiFi 创建网络拓扑并输出链路连接信息扑的脚本后，Mininet-Wifi 使用 GUI 画出的拓扑图如图 3-1
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN92

【参考文献】

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1 张鹏;黄开枝;贺晓s

本文编号：2623964