[发明专利]基于SDN的共享车辆自组织网络架构方法

权利要求书

1.一种基于软件定义网络SDN的共享车辆自组织网络架构方法，其特征在于，包括：

(1)部署软件定义网络SDN控制器：

根据业务逻辑层次划分，将控制器分为全局控制器和本地控制器，该全局控制器拥有全局视图，用于管理本地控制器，该本地控制器控制区域内的共享单车；

(2)部署基础设施：

在共享单车密度较高的区域中心附近架设无线基站，无线基站使用有线光纤接入方式接入Internet网，无线基站信号覆盖范围内的共享单车直接与无线基站相连；无线基站信号覆盖范围外的共享单车通过自组网方式连接Internet；

(3)根据共享单车功能需求，在软件定义网络SDN控制器中设置如下功能模块：

信息管理模块：用于获取接入网络中共享单车的主机信息和数据流统计信息；

可视化模块：用于将软件定义网络控制器接收到的信息以可视化界面的方式展示出来，包括底层设备信息显示，链路信息显示，网络拓扑显示；

服务应用模块：用于进行业务的部署和策略的下发，进行网络资源的调度和分配以及对控制网络中共享单车的集中化管理；

(4)根据传输控制协议和网际协议TCP/IP的层次结构，选择共享单车节点的各层功能模块；

(5)配置共享单车网络接口：

设置Internet接口，用于共享单车连接Internet；

设置mesh无线接口，用于地面设备的无线自组网；

设置用户接入接口，用于用户接入；

设置控制器接口，用于连接软件定义网络控制器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中选择共享单车节点的各层功能模块，是根据传输控制协议和网际协议TCP/IP层次结构中确定如下相应模块：

应用层包括：控制模块和动态主机配置模块：该控制模块用于集中管理共享单车，该动态主机配置模块用于为共享单车自动分配网际协议IP地址；

传输层包括：传输协议模块、软件定义网络模块和传输适配模块；该传输协议模块用于运行传输层协议传输控制协议TCP或者用户数据报协议UDP，该软件定义网络模块用于连接软件定义网络控制器，该传输适配模块用于封装网络层数据包并为各个传输层端口适配对应的传输层协议；

网络层包括：网际协议模块和地址解析模块；该网际协议模块用于完成网络中主机间的报文传输，该地址解析模块用于将网际协议IP地址转换成物理地址；

数据链路层包括：无线局域网模块和自组网模块；该无线局域网模块用于构建无线局域网，该自组网模块用于共享单车之间的自组网；

物理层包括：无线接收机模块和无线发送机模块；该无线接收机模块用于通过无线媒介接收数据包，该无线发送机模块用于通过无线媒介发送数据包，该无线发送机模块用于通过无线媒介发送数据包。

3.根据权利要求1所述的方法，特征在于步骤(3)中的可视化模块包括：

拓扑信息子模块，用于显示接入网络中共享单车的位置信息以及网络拓扑；

设备信息子模块，用于显示接入共享单车以及局域网中的用户设备信息，包括网络IP地址，物理MAC地址，以及传输端口号；

业务控制子模块，用于将服务应用模块中的应用程序显示在界面中，供用户调用，并将用户命令传入服务应用模块中处理。

4.根据权利要求1所述的方法，特征在于步骤(3)中的服务应用模块包括：

命令读取子模块，用于获取可视化模块读取到的用户命令，并调用应用开发子模块中的相关应用；

数据控制子模块,根据应用程序需求，获取信息管理模块中相关数据，发送到应用程序进行处理，并将应用程序处理后的结果以数据流的方式传递给网络中的共享单车；

应用开发子模块,用于开发者根据一些特定的功能开发应用程序，并最终在可视化模块中显示。

5.根据权利要求1所述的方法，特征在于步骤(5)中设置Internet接口，是通过虚拟化技术先在物理网卡上虚拟化一个虚拟网络接口eth0.1，再在eth0.1中划分虚拟局域网VLAN1，并挂载Internet接口。