录，记录下E 能连接的网络；
[0035] (4)双模终端根据回复确认帧的时延，选择最先收到确认信号的网络作为优先接 入网，另一网络作为备选网络；
[0036] (5)假设双模终端先接收到433MHz AP节点信号，则向433MHz AP节点发送包含 MAC地址的确认申请接入帧；
[0037] (6) 433MHz AP节点将双模终端E的MAC地址封装，向SDN控制器发送接入请求；
[0038] (7) SDN控制器的IP资源管理模块为双模终端分配IP地址，同时将该双模终端的 mac地址和IP地址记录到路由控制模块中。
[0039] (8) SDN控制器向AP节点发送允许该双模终端接入信号，双模终端一但接入网络， IP地址保持不变。
[0040] 2、双模终端E切换过程。
[0041] (1)双模终端E同时收到LTE和433MHz无线两种网络信号（假设433MHzAP节点 为优先接入网，并已接入），检测433MHz无线网络信号强度；
[0042] (2)双模终端E实时采集两种网络信号，采用模糊预测算法预测下一时刻信号强 度，若预测到433MHz AP发射的无线信号强度低于预警值，双模终端E则向433MHz AP节点 发送增强信号请求；
[0043] (3) 433MHz AP节点接收到该增强信号请求后，采用临时加大发射功率的策略，解 决因网络抖动引起的信号减弱问题，若双模终端E在预设时间t内检测到433MHz AP节点 的信号强度仍然低于预警值，而LTE基站信号强度达标时，则向SDN控制器发送请求切换信 号；
[0044] (4) SDN控制器收到请求后，向LTE基站发送允许该终端节点接入的信号；
[0045] (5) LTE基站允许双模终端接入；
[0046] (6)切换完成。
[0047] 所述SDN控制器包括IP资源管理模块，路由控制模块，网络状态监控模块；路由控 制模块负责路由的选择；网络状态监控模块负责保障整个网络负载均衡优化，与路由控制 模块协同控制路由转发；IP资源管理模块负责为新节点入网时分配IP，IP与节点Mac地址 绑定。
[0048] 所述核心网路由器，运行扩展的OpenFlow协议，用于实现将业务数据信息上传到 数据中心，网络状态信息上传到SDN控制器。
[0049] 所述双模终端根据基站覆盖范围以及业务特性，针对性地开发相应的双模终端及 协议栈；终端具有采集业务数据信息和网络状态信息的功能，不同配电业务与双模终端对 照表如表1所不：
[0051] 所述AP节点具有动态调整发射功率的功能；当终端监测到信号强度低于预设阈 值时，向AP节点发送增强信号请求，并开始计时；AP节点收到来自终端的反馈信息，采用自 动控制反馈调节机制，加大发射功率；若终端节点计时超过预设时间，终端节点处的信号强 度仍然低于预设阈值，则采用切换策略，切换到另一种通信网络。
[0052] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通 过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在 形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构，其特征在于：该网络架构由SDN 控制器、核心网路由器、双模终端，以及LTE基站，WiMax基站，WLANAP节点，短距离无线 AP节点构成；该网络架构包括三层网络体系结构：应用层，配电业务传输层，配电业务采集 层；并通过终端接入控制机制，支持终端即插即用，增强网络的可扩展性；采用切换机制保 障配电业务及时上传至数据中心，提高配电业务传输的可靠性。2. 根据权利要求1所述的一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构，其特征在 于：所述SDN控制器包括IP资源管理模块，路由控制模块，网络状态监控模块；路由控制模 块负责路由的选择；网络状态监控模块负责保障整个网络负载均衡优化，与路由控制模块 协同控制路由转发；IP资源管理模块负责为新节点入网时分配IP，IP与节点Mac地址绑 定。3. 根据权利要求1所述的一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构，其特征在 于：所述核心网路由器，运行扩展的OpenFlow协议，用于实现将业务数据信息上传到数据 中心，网络状态信息上传到SDN控制器。4. 根据权利要求1所述的一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构，其特征在 于：所述双模终端根据基站覆盖范围以及业务特性，针对性地开发相应的双模终端及协议 栈；终端具有采集业务数据信息和网络状态信息的功能。5. 根据权利要求1所述的一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构，其特征在 于：所述AP节点具有动态调整发射功率的功能；当终端监测到信号强度低于预设阈值时， 向AP节点发送增强信号请求，并开始计时；AP节点收到来自终端的反馈信息，采用自动控 制反馈调节机制，加大发射功率；若终端节点计时超过预设时间，终端节点处的信号强度仍 然低于预设阈值，则采用切换策略，切换到另一种通信网络。6. 根据权利要求1所述的一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构，其特征在 于：所述接入控制机制，由SDN控制器的IP资源管理模块统一为终端分配IP，终端接入网 络后IP保持不变，接入过程具体包括： 1) 节点同时开启双模，向两种模式网络发送入网请求，请求帧包含终端的Mac地址； 2) 两种网络AP接入点均向双模终端回复确认帧；同时记录终端节点Mac地址，以便网 络切换时验证终端身份； 3) 双模终端根据两种网络AP接入点回复确认帧的时延，优先选择低时延网络作为优 先接入网，另一网络作为备选切换网络； 4) 双模终端向优先接入网络再次发送接入网络请求； 5. AP接入点再次收到接入网络请求后，向SDN控制器发送接入请求，SDN控制器为双 模终端分配IP地址，与MAC地址绑定，作为该双模终端的唯一标识符，同时将该双模终端的 mac地址和IPv6地址记录到路由控制设备中，完成终端的接入。7. 根据权利要求1所述的一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构，其特征在 于：所述切换机制具体包括： 1)双模终端同时收到两种网络信号，检测优先网络的信号强度，双模终端实时采集AP节点在t时刻信号强度；结合前一时刻（t-Ι)的信号强度，采用模糊预测算法预测下一时刻 AP节点信号强度，若优先网络的预测信号强度低于预设的最低信号强度，双模终端向AP节 点发送增强信号请求； 2)AP节点接收到双模终端的反馈信息后，增强发射功率，解决因网络抖动引起的信号 衰减问题，若在预设时间内信号强度仍然不达标，双模终端向SDN控制器发送切换请求信 号； 3) 双模终端向备选网络发送切换请求； 4. SDN控制器收到双模终端请求后，判断网络负载情况，若备选网络满载，则拒绝双模 终端接入，避免进一步造成网络拥塞；若备选网络存在剩余带宽，则向备选网络AP节点发 送允许接入信号，备选网络允许双模终端接入，完成切换功能。
【专利摘要】本发明涉及一种基于软件定义网络的异构配电通信网络架构，属于电网通信技术领域。该架构借鉴软件定义网络中控制信息与数据分离的思想，为配电通信网络加入控制器，通过控制器有效简化终端接入和切换过程，终端接入网络后IP保持不变，降低异构配电通信网络切换时在IP层的切换时间，从而降低网络时延。控制器实现路由转发和无线网络之间的无缝切换，改善整个网络负载均衡状况,降低网络拥塞。该网络架构为有效解决配电通信网络覆盖盲区、多种业务与异构网络融合、异构网络无缝切换的问题提供了一个可行的解决方案。
【IPC分类】G06Q50/06, H04L29/06, H04L29/08, H04L12/24, H04L29/12
【公开号】CN105262624
【申请号】CN201510718831
【发明人】曾令康, 于华东, 李温静, 欧清海, 吕培强, 戴康, 向敏, 王平, 何川, 左高, 向驰, 于伟
【申请人】国网信息通信产业集团有限公司, 江苏省电力公司苏州供电公司, 重庆邮电大学, 北京电研华源电力技术有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月29日