[发明专利]基于软件定义网络的无线网络无缝移交方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络组网技术问题，尤其涉及一种基于软件定义网络的无线网络无缝移交方法及其装置。

背景技术

近年来，网络技术的不断发展和互联网业务的快速增长推动了市场对无线宽带网络的需求，无线宽带用户数量增长迅猛。在众多的宽带技术中，无线网络技术将成为未来通信网络技术的重要组成部分。无线网络覆盖下，无线用户可移动性问题已经成为当今无线网络技术研究热点。无线网络移交指的是无线用户在无线网络覆盖范围内移动时，从一个AP断开去连接相邻AP，在该过程中网络服务不中断。而在当今无线网络组网方式，用户漫游时客户端IP地址不能变化，因而移动性受到极大的限制。

软件定义网络（Software-Defined Networking, SDN）的概念标准OpenFlow在2008年由斯坦福大学、华盛顿大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校、普林斯顿大学等高校联合提出。其特点是将传统网络中控制与转发能力进行分离，使得我们可以通过编程去控制网络设备的转发能力。通过可编程的方式对传统网络中网络设备的控制与转发能力进行解耦，从而支持多种用户或应用的不同需求[1-2]。SDN架构中的核心是控制层，作为一个中央控制器，控制层不仅能控制全局网络，还能为应用层提供北向API和为网络设备提供南向API[3]。北向API主要供应用层开发向控制器阐明业务策略和网络配置的应用程序。而南向API为底层网络设备提供可编程性基础。

参考文献：

[1] Poulios, G., Tsagkaris, K., Demestichas, P. et al.. Autonomics and SDN for self-organizing networks[C]. Wireless Communications Systems (ISWCS), 2014 11th International Symposium on, 2014.

[2] Islam Mohammad , Kim Jinsang. Development of Selection Function for the Application in Cooperative Multiple Input Single Output at Energy Aware Wireless Sensor Network[J]. IETE Technical Review, 2009, 26(6).

[3] Jae-Hyun Kim, Hyun-Jin Lee, Sung-Min Oh et al.. Performance modeling and evaluation of data/voice services in wireless networks[J]. Wireless Networks, 2008, 14(2)。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于软件定义网络的无线网络无缝移交方法及其装置。

一种基于软件定义网络的无线网络无缝移交方法的步骤如下：

1)无线网络中的任意客户接入无线网络时，向控制器公告客户两块网卡的MAC地址，控制器定时传输ARP数据包确定网络中客户是否存活；

2)无线网络中的任意客户发起网络连接，控制器记录网络连接目的IP地址和源IP地址，并根据全局网络拓扑信息下发流表至交换设备，建立逻辑链路；

3)无线网络中的任意客户漫游时，控制器通过ARP数据包确定客户位置，在客户漫游过程中，存在三种状态：1.客户所在位置有且只有一个无线AP，客户可以选择任意一块网卡连接AP获得网络服务；2.客户所在位置有多个无线AP，客户两块网卡各连接一个互不相同的AP，控制器将发送给请求网络服务的网卡的信息复制并更改其目的IP地址和MAC地址，转发给另一块网卡；3.客户所在位置中断原先请求服务的网卡，控制器将数据转发至另一块网卡；

4)无线网络中的任意客户漫游至新的AP时，网卡分配新的IP地址。控制器根据MAC地址识别客户，并将数据流目的IP地址修改至新IP地址，下发新流表至交换设备。

所述的公告两块网卡信息，具体为：客户接入无线网络后，发送三字节数据包至控制器，第一字节控制命令，第二字节为第一网卡MAC地址，第三字节为第二网卡MAC地址。

所述的确定客户存活，具体为：控制器定时向网络中发送目的地址为客户的ARP请求包，收到客户回复，则认为客户网卡此时连接至网络，否则客户网卡断开连接。