[发明专利]软件定义无线网络中视频业务QoS保证的系统及方法

权利要求书

1.一种软件定义无线网络中视频业务QoS保证的系统，其特征在于，主要包括：底层网络设备，SDN控制器及顶层的业务应用层，其中，底层网络设备支持OpenFlow协议，所述无线网络的底层网络设备通过汇聚交换机、核心路由与Internet连接，Internet与支持OpenFlow协议的服务交换机相连接，所述底层网络设备的每个无线访问接入点AP都安装了OpenWrt+OVS系统，所述SDN控制器对无线访问接入组APs进行集中管理；

所述SDN控制器包括设备管理模块、信道监听模块、信道调整模块、队列调整模块、策略下发模块；所述设备管理模块，用于跟踪主机在网络中的位置，支持MAC地址与交换机端口，MAC地址与IP地址的转换,并将这些信息保存在数据库中，当有设备掉线或者卸载时，控制器会更新数据库；信道监听模块，用于监听AP并侦听每个信道上的邻居AP的信息；信道调整模块，用于对信道监听模块获取的每个AP的邻居信息进行汇总，通过信道调整策略得出每个AP最适合的无线信道，然后下发更新信道的消息给每个AP；队列调整模块，首先会判断数据包是否为视频流，若是，则为该数据流分配更大带宽的队列和更高的优先级；若不是，则按默认的方式对其进行处理；策略下发模块，监听节点发送的Packet_in消息，查看数据包中的匹配域，将队列调整模块的判断结果写入流表项中，最后根据转发路径将相应流表下发给对应的AP。

2.一种基于权利要求1所述系统的软件定义无线网络中视频业务QoS保证方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、建立软件定义网络架构，包括底层网络设备，SDN控制器及顶层的业务应用层，其中，底层网络设备支持OpenFlow协议；

102、通过SDN控制器对无线网络中的AP进行集中管理；AP在信道上广播自己的信息以及监听邻居AP的信息并上传SDN控制器，SDN控制器将这些信息汇总然后进行全局的信道分配；

103、在无线访问接入点AP上实施标记和转发策略，使视频流能够优先发送和获取更大的带宽。

3.根据权利要求2所述的软件定义无线网络中视频业务QoS保证方法，其特征在于，步骤102中进行全局的信道分配具体为：AP在工作信道上广播自身信息以及侦听每个信道上的邻居AP信息并上传给控制器，控制器将这些信息汇总，通过函数其中，k≠i以及其中k≠i，M表示AP的个数，P_kj表示AP_k在信道j的信号功率，统计AP_i在信道j上的邻居数和邻居信号功率总和，然后对每个AP在工作信道上的邻居数从大到小排序，依序对每个AP进行信道调整。

4.根据权利要求3所述的软件定义无线网络中视频业务QoS保证方法，其特征在于，依序对每个AP进行信道调整的方式是：首先满足其中表示所有AP的受到干扰的平均值，然后对该AP在每个信道的干扰进行排序，选出干扰最小的信道；若得出最小干扰信道不唯一，则选出其中一个信号功率总和最小的信道。

5.根据权利要求4所述的软件定义无线网络中视频业务QoS保证方法，其特征在于，步骤103在无线访问接入点AP上实施标记具体为：首先在服务提供的节点处对视频流进行DSCP标记，然后在每个AP上分别设置队列q1和q2，q1的带宽大于q2的带宽，当新的数据包经过AP时，SDN控制器根据数据包中的DSCP值判断是否为视频流，若是，则在下发的流表中设定出队列为q1并置高优先级；若不是，则设定出队列为q2并置低优先级。