[发明专利]一种自适应的软件定义无线网络多控制器部署方法

说明书

为了解决现有软件定义无线网络无法合理部署多控制器的问题，本发明提出一种自适应软件定义无线网络多控制器部署方法，首先选取数据场的分簇方法把无线网络分成多个子域，然后在每个子域中部署控制器，有效地减少了算法复杂度。本发明在多控制器部署方案中根据无线传输模型创造性的提出了相应的方法模型，有效的降低了无线网络中能耗的影响，解决了合理部署多控制器的问题。

技术领域

本发明涉及软件定义无线网络领域，特别是一种自适应的软件定义无线网络多控制器部署的领域。

背景技术

随着无线网络的规模急剧膨胀，原有的无线网络技术无法满足无线终端的需求。因此，软件定义无线网络提出利用软件定义网络技术解决无线网络问题，将无线网络的数据层与控制层解耦，采用集中控制的方式提高无线网络的控制能力。相比原有的无线网络架构，软件定义无线网络提高了网络控制的灵活性，增强了无线网络新技术的支持能力。

与软件定义网络相同，软件定义无线网络通过南向接口，实现控制层与数据层的交互，当前主要的通信协议有OpenFlow,HyperFlow,Cross Flow等。目前也已经有软件定义无线网络的无线节点原型设计成功，如Xilinx-Artix软件微波平台，该设备能够嵌入无线节点和控制器，实现二者的无线通信。

软件定义无线网络的网络状态主要由控制器负责，随着软件定义无线网络中控制元素的增长，一个软件定义无线网络的控制器由于自身能力的限制，难以控制所有元素。同时，单个控制器一旦发生故障，会造成整个网络的瘫痪。主流方式是在软件定义无线网络中分布式部署多个控制器，提高大规模网络的控制能力。但在大规模网络部署中，控制器的数量和位置决定了网络的成本，因此如何有效合理地部署控制器是软件定义无线网络中的难点。目前多控制器部署问题已经在软件定义网络中研究的相当成熟，模型主要考虑节点的平均时延和最小时延，解决方法主要有聚类方法、模拟退火算法、粒子群算法等。当前多控制器部署问题在软件定义无线网络领域刚刚起步，模型主要借鉴软件定义网络的模型，但是当前软件定义无线网络中多控制器部署的不足是，没有考虑无线网络与有线网的差别，在无线网络中无线设备的能耗应该是控制器部署的重要考虑因素之一。综上所述，在软件定义无线网络中，如何有效合理地部署控制器是现有技术的不足。

发明内容

为了解决现有软件定义无线网络无法合理部署多控制器的问题，本发明提出一种自适应软件定义无线网络多控制器部署方法。在多控制器部署方案中创造性地考虑了无线网络中能耗的影响，并根据无线传输模型提出了相应的方法模型；选取数据场的分簇方法先对软件定义无线网络分成多个子域，然后在每个子域中部署控制器，有效地减少了复杂度。

本发明的网络分析，数学模型建立以及方法设计的具体方案如下：

(一)网络分析

在软件定义无线网络中，为了满足网络性能需求，需要部署多个控制器。对于一定数量的控制器，如果没有经过合理的部署，将会造成控制器能源的浪费。在先前的控制器部署放案中，通常将整个网络的时延作为控制器部署的参考量。控制器部署的位置如果考虑最小传输功率，将有效节省无线网络中控制器的能耗，有利于提高网络的整体性能。

(二)数学模型建立