基于SDN的WiFi无线中继网络及其通信实现方法
【技术领域】
[OOOU 本发明设及一种WiFi无线中继网络及其通信实现方法，具体设及一种基于SDN的 WiFi无线中继网络及其通信实现方法，属于通信技术领域。
【背景技术】
[000引 软件定义网络（SoftwareDefinedNetworking,SDN)是一种新兴的基于软件的网 络架构及技术，其最大的特点在于具有松禪合的控制平面与数据平面、支持集中化的网络 状态控制、实现底层网络设施对上层应用的透明。
[0003] 软件定义网络从上到下分为应用层、控制层、基础设施层（转发层）。控制层位于 应用层之下、基础设施层之上，由软件控制平台实现。对上，控制层向应用层提供统一的API 应用程序编程接口，通过统一的API,控制层接收应用层对网络的控制指令，并向应用层提 供各类网络设备的信息。通过上层网络服务API提供的信息，为上层网络服务通过基础网 络服务API获取信息，例如网络拓扑信息、网络设备的端口实时流量信息等；对下，控制层 通过开放的控制平面和数据平面接口与基础设施交互，负责对数据平面的直接控制、信息 的直接获取，换言之，就是对基础设施层的所有网络设备进行直接的管控。
[0004] 化enWrt下0VS中无线分布式系统（WD巧中继的实现，使两台路由器之间能够有效 中继实现通信。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种基于SDN的WiFi无线中继网络及其通信实现方法， 该WiFi无线中继网络不仅能够提高路由器的覆盖范围，而且能够节省WiFi通信信道，提高 WiFi通信信道的使用效率。
[0006] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
[0007] -种基于SDN的WiFi无线中继网络，其特征在于，由基础设施层和SDN控制层组 成，
[000引前述基础设施层由具有开源虚拟交换机功能的路由器和连接路由器的用户终端 组成，前述路由器能够按照控制器下发流表信息更改工作模式实现中继，并向用户终端传 送数据和接收从用户终端发来的数据，每一个路由器使用一个信道；
[0009] 前述SDN控制层只包括控制器，所述控制器的控制程序由Floodli曲t具体实现， 前述Floodli曲t是一个开源的SDN控制软件，主要功能是监测路由器、控制路由器并实现 中继，同时通过流表控制数据转发。
[0010] 前述的基于SDN的WiFi无线中继网络，其特征在于，前述具有开源虚拟交换机功 能的路由器为TP-LINK化-MR11U150M无线便携式3G路由器。
[0011] 前述的基于SDN的WiFi无线中继网络，其特征在于，通信实现方法为：
[0012] Stepl;Floodli曲t监测所有路由器，当监测到某个路由器所连接的用户终端数 少于等于1时，控制该路由器发送请求帖；
[0013] Step2;位于发送请求帖的路由器周边的其他路由器接收到该路由器的请求帖后 向该路由器发送应答帖；
[0014] Step3 ;发送请求帖的路由器将接收到的应答帖信息上传给Floodli曲t;
[0015]Step4;Floodli曲t选择信号强度最大的路由器，更改该信号强度最大的路由器 的工作模式为访问点接入模式，并向发送请求帖的路由器发送服务集标识和密码；
[0016] steps;Floodli曲t更改发送请求帖的路由器的工作模式为客户端无线分布式系 统工作模式；
[0017] St巧6;发送请求帖的路由器与信号强度最大的路由器均使用发送请求帖的路由 器的信道与Floodli曲t实现通信，信号强度最大的路由器本身的信道被节省。
[001引前述的基于SDN的WiFi无线中继网络，其特征在于，在St巧4中，Floodli曲t选 择信号强度最大的路由器的方法为：
[0019] (1)根据公式S= 计算在所有的路由器中第i个路由器的信号强度的相对 。。評幻各e 水平，前述Si表示第i个可接入路由器的信号强度，Sawtw。表示所有可接入信号强度的均 值；
[0020] (2)根据公式W 计算第i个路由器在众多可接入路由器中已接入用户终 ^ iivenige 端的相对情况，前述Ni表示第i个路由器接入的用户终端的数量，Nawtw。表示所有可接入路 由器的平均接入用户终端的数量；
[002U (3)根据公式E= ^选择最优的路由器，E值最大即为最优的路由器。
[0022] 本发明的有益之处在于：
[002引 （1)本发明的WiFi无线中继网络：因为基于SDN的网络控制，所W能够整体的把 握整个通信网络的架构及通信机制，进而能够有效的统一控制通信网络的通信设备；
[0024] 似本发明的WiFi无线中继网络：因为基于SDN的网络控制，所W控制器能够自 动的监测到路由器的工作状态；
[0025] (3)本发明的WiFi无线中继网络：因为基于SDN的网络控制，所W路由器的配置 可W通过在控制器中指令下发直接更改；
[0026] (4)本发明的WiFi无线中继网络：因为WiFi中继的实现，所W能够有效的扩大通 信的覆盖范围；
[0027] 妨本发明的WiFi无线中继网络：因为WiFi中继的实现，所W能够节省因连接终 端数过少而浪费的通信信道，进而提高整个通信网络的通信质量；
[002引 （6)本发明的通信实现方法；软件定义网络（SDN)架构的特点是网络管理员可W通过控制器直接对化enFlow交换机进行管理，实现控制平面与数据平面的分离。网络资源 的优化问题是网络通信质量的关键，有限的通信信道限制了通信广度的扩展，每一个路由 器占用一个信道，但路由器不均匀的分布覆盖、终端连接有选择性等都将会导致整个网络 通信的负载不均衡，部分信道负载过大，通信质量下降。而当某个路由器连接终端数目过少 或者根本就没有终端连接到此路由器上时，信道的占用无疑是资源的浪费。软件定义网络 架构的特点决定了它能够从控制器端监测到路由器的负载状况，有选择的更改路由器的工 作方式，当上面的情况出现时，我们可W通过更改路由器的工作方式，使其与相邻路由器共 用一个信道，节省连接终端数目比较少的路由器本身占用的资源，使网络通信资源利用有 效性最大化。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明的基于SDN的WiFi无线中继网络的组成示意图。
【具体实施方式】
[0030] W下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0031] 首先，介绍本发明的基于SDN的WiFi无线中继网络。
[003引参照图1，本发明的基于SDN的WiFi无线中继网络由基础设施层和SDN控制层组 成。其中：
[0033] (1)基础设施层由路由器和连接路由器的用户终端组成。在本发明中，所使用的路 由器具有开源虚拟交换机功能，其能够按照控制器下发流表信息更改工作模式实现中继， 并向用户终端传送数据和接收从用户终端发来的数据，每一个路由器使用一个信道。
[0034] 具有开源虚拟交换机功能的路由器优选为TP-LINK化-MR11U150M无线便携式3G 路由器。
[0035] (2)