[发明专利]SDN网络下移动终端切换时备用AP的选择方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种在SDN网络环境下移动终端在不同的AP之间进行快速切换的一种方法。用于解决在移动终端在进行切换时，控制器如何决策选择一个最优的AP进行接入，并且将转发路径建立好的方法。属于移动终端切换领域。

背景技术

近年来，随着互联网的广泛应用以及移动流量的急剧增长，移动用户需要像固定桌面用户一样稳定的接入网络，共享网络资源。在无线网络中，移动终端在不同的AP之间切换是个不可回避的问题，切换是一个程序，当移动终端想要改变无线AP时，或者终端移出了AP的覆盖范围时就会发生切换。由于现在广泛使用的TCP/IP设计时没有将移动性作为一个关键技术考虑在内，为了维护在TCP/IP下移动终端通信的不中断，出现了许多协议或者规范来解决在TCP/IP下移动终端的切换问题，例如移动IP技术。但是移动IP会有一些问题，例如信令开销大，传输时延长以及三角路由问题，这些问题的存在一定程度上制约了在TCP/IP网络架构下无线通信的发展。

传统的因特网将控制与转发紧耦合在网络的设备上，这一特点导致了控制管理网络变得复杂，也使得新的技术很难在现有网络中部署。SDN网络是由斯坦福大学提出的一个未来网络的一个框架，它的主要思想是将控制模块从转发设备中分离，形成一个单独的控制器来控制全网的信息，包括网络信息的获取、转发路径的建立等。而转发设备只负责简单的转发任务。网络的控制、决策等全交由控制器来控制，网络管理者可以在控制器中根据需要编写程序灵活的控制网络。

现在基于移动主机的切换也提出了很多的方案，但是许多的方案都需要对现有的网络设备进行改进，同时服务质量也不能很好的得到保证。同时现在一些新的针对无线网络的项目已经提出，但这些项目现在大多都处于研究阶段，目前还没有部署的实例，但是已经表明了，移动互联网是未来网络的一个方向，而终端的切换是未来网络的一个关键问题。本发明是在移动终端进行通信时，提前将要切换到的AP选择好同时将该AP到目的结点的路径建立好，移动终端进行切换时，直接接入到所选择的AP，这样可以降低切换时的开销和时延，可以有效的保证用户的服务质量。在众多的AP中如何选出一个最优的AP是一个十分重要的问题。本发明是利用SDN网络的控制器来进行选择，由于控制器可以获得整个网络链路的参数信息，例如带宽、时延等，本发明根据这些参数来选择AP，通过计算出每个AP到目的结点的链路代价，选出一个链路代价最小的，同时链路还要满足一定的时延要求，选出的链路所包含的AP就是本发明所选的AP，通过该AP接入网络，能达到较好的传输效果，同时有能满足快速切换的目的，降低了拥塞发生的概率，充分利用网络带宽并且提高了网络链路的传输能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的缺陷，利用SDN架构，提供一种对移动终端在移动过程中，从多个AP中选出一个最优的AP以备切换的方法。通过本发明，可以有效的降低切换时延实现快速切换，并保证切换的服务质量提高网络链路的利用效率，充分利用网络带宽。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种在SDN网络环境下移动终端在不同的AP之间进行快速切换机制，假设一个虚拟的源节点，并且假设从该源节点到每一个AP都有一条所有参数都相同的链路，这样，就可以把选择最优的AP的问题就转为选出一条最优的传输路径的问题。将在终端移动方向上的AP组成一个集合，并且该集合中所有的AP都是移动终端能感知到信号强度的AP，最后所选的AP就是集合中的一个。所述的获得AP的方法其过程如下：

步骤一：假定一个虚拟源节点s，从该源节点s到达每一个集合中的AP都有一个虚拟链路，所有虚拟链路的参数全部相同。

步骤二：控制器获取集合中每个AP到目的结点链路的带宽T、时延d，同时设定链路的最大带宽B。

步骤三：根据获得的带宽T以及设定的最大带宽B，计算每条链路的丢包率1，然后再计算整个路径的丢包率loss。通过获取到的带宽T以及设定的链路的最大带宽B，来计算链路的丢包率其计算公式如下：