[发明专利]一种基于SDN的车载自组织网移动切换系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于SDN的车载自组织网移动切换系统，根据实时获取的网络拓扑和车辆节点接入信息，预测车辆节点下一时刻接收到的交换机信号强度和位置，判断车辆节点即将从一个交换机切换到另一个交换机时，进入预切换状态；路由计算器根据车辆节点的地址映射(HoA，CoA)，分别计算与其通信的对端节点CN到HoA和CoA的最短路径，生成路径对；LMA选择器选择路径对上使下发的流表数目和转发路径长度的总开销最小的交换机作为最佳转发交换机，即LMA；在LMA和CoA间的交换机上插入包含CN到CoA的最短路径的流表信息。本发明能实现动态路由，节省信息开销，降低切换延迟和丢包率。

主权项

1.一种基于SDN的车载自组织网移动切换系统，其特征在于，包括数据层、控制层和应用层；所述数据层包括路侧单元RSU和其它交换机；车辆进入RSU的通信区域后，接入RSU，通过RSU发送和接收数据包；RSU获得接入的车辆节点信息，车辆节点信息包括车辆节点的IP地址；所述控制层包括控制器；控制层通过控制器的南向接口和北向接口分别同数据层和应用层交互；所述应用层中建立有移动管理模型；所述移动管理模型包括网络拓扑收集器、数据存储器、信号预测器、位置预测器、预切换处理器、路由计算器、LMA选择器和流表安装器；所述网络拓扑收集器，用于实时地从控制器获取网络拓扑和车辆节点接入信息，并将网络拓扑和车辆节点接入信息发送至数据存储器；车辆节点接入信息包括车辆节点的IP地址、车辆节点当前时刻接入的交换机IP地址、接收到的交换机信号强度和车辆节点当前时刻的位置；所述数据存储器，用于将网络拓扑和车辆节点接入信息存储到数据库中；所述信号预测器，用于预测车辆节点下一时刻接收到的交换机信号强度，并将预测到的信号强度发送给预切换处理器；所述位置预测器，用于预测车辆节点下一时刻的位置，并基于预测的位置判断该车辆即将进入哪个交换机的通信区域，接入哪个交换机，将该交换机的IP地址发送至预切换处理器；所述预切换处理器，用于基于信号预测器预测得到的信号强度和位置预测器预测得到的位置，实时监测车辆节点的移动，当监测到车辆节点即将从一个交换机切换到另一个交换机时，生成地址映射(HoA，CoA)，其中HoA为车辆节点当前接入的交换机的IP地址，CoA为位置预测器预测得到的车辆节点即将接入的交换机的IP地址；将地址映射(HoA，CoA)和信息发送至路由计算器，以便在车辆接入新的交换机前进入预切换状态；所述路由计算器，用于调用控制器北向接口中的路由计算方法，根据预测的车辆节点的地址映射(HoA，CoA)，分别计算与其通信的对端节点CN到HoA和CoA的最短路径，生成路径对，发送至LMA选择器；所述LMA选择器，用于确定路径对中使下发的流表数目和转发路径长度的总开销最小的交换机作为最佳转发交换机，即LMA，并将LMA交换机信息发送至流表安装器；所述流表安装器，用于调用控制器北向接口中的插入流表方法，在Pathcurrent上的LMA和CoA间的交换机上插入包含Pathcurrent的流表信息。