一种基于SDN和AP虚拟化技术的WLAN中区分用户优先级的QoS管理机制

摘要

本发明公开了一种WLAN中区分用户优先级的QoS管理机制，采用SDN和AP虚拟化技术，将不同优先级的用户终端的数据绑定到OpenFlow交换机各端口不同优先级的队列上，其特征是按如下步骤进行：发送方发送数据到物理接入点，物理接入点将802.11数据帧转换成以太网帧发送至OpenFlow交换机，OpenFlow交换机根据匹配流表项将数据从指定端口的指定队列转发，如果没有匹配流表项，则将数据发送到中心控制器，由中心控制器决定如何处理数据。本发明通过OpenFlow交换机将不同优先级用户终端的数据绑定到不同优先级的队列转发，能够实现区分用户优先级的QoS管理，使得不同优先级的用户终端获得不同的QoS体验。

主权项

一种基于SDN和AP虚拟化技术的WLAN中区分用户优先级的QoS管理机制，其特征是：所述WLAN包括若干用户终端STA、一个虚拟接入点VAP、至少一个物理接入点PAP、一个OpenFlow交换机和一个中心控制器OFC；所述OpenFlow交换机的每个端口具有多种优先级队列，每种优先级队列所对应的带宽资源根据优先级的高低进行相应的分配；优先级较高的队列分配较高的带宽资源；所述中心控制器OFC中存储有所述若干用户终端STA的优先级；定义发送数据帧的用户终端STA为发送方；定义接收数据帧的用户终端STA为接收方；所述QoS管理机制按如下步骤进行：步骤1、所述发送方发送上行802.11数据帧给所述物理接入点PAP；步骤2、所述物理接入点PAP接收所述上行802.11数据帧并进行处理，转换为上行以太网帧并发送至所述OpenFlow交换机；步骤3、所述OpenFlow交换机根据所述上行以太网帧，查询内部的流表中是否存在与所述发送方相匹配的流表项；若存在，则根据流表项中的动作指示获得所述上行以太网帧所要发送的端口，以及所述上行以太网帧所要通过的优先级队列，从而将所述上行以太网帧从所述OpenFlow交换机中相应端口的相应优先级队列中发送至所述虚拟接入点VAP，并执行步骤6；若不存在，则所述OpenFlow交换机直接将所述上行以太网帧进行打包，转换为packet‑in消息发送给所述中心控制器OFC；步骤4、所述中心控制器OFC根据所述packet‑in消息查询所述上行以太网帧所对应的发送方的优先级；并根据所获得的优先级向所述OpenFlow交换机发送相应的流表项；步骤5、所述OpenFlow交换机将所接收的流表项添加到流表中，从而更新流表；所述OpenFlow交换机根据所接收的流表项中的动作指示获得所述上行以太网帧所要发送的端口，以及所述上行以太网帧所要通过的优先级队列，从而将所述上行以太网帧从所述OpenFlow交换机中相应端口的相应优先级队列中发送至所述虚拟接入点VAP；步骤6、所述虚拟接入点VAP接收所述上行以太网帧，将所述上行以太网帧还原成所述上行802.11数据帧并进行802.11协议的逻辑处理，生成下行802.11数据帧并重新打包转换成下行以太网帧并发送给所述OpenFlow交换机；步骤7、所述OpenFlow交换机根据所述下行以太网帧，查询内部的流表中是否存在与所述接收方相匹配的流表项；若存在，则根据流表项中的动作指示获得所述下行以太网帧所要发送的端口，以及所要通过的优先级队列，从而将所述下行以太网帧从所述OpenFlow交换机中相应端口的相应优先级队列中发送至物理接入点PAP，并执行步骤10；若不存在，则所述OpenFlow交换机直接将所述下行以太网帧进行打包，转换为新的packet‑in消息发送给所述中心控制器OFC；步骤8、所述中心控制器OFC根据所述新的packet‑in消息查询所对应的接收方的优先级；并根据所获得的优先级向所述OpenFlow交换机发送相应的流表项；步骤9、所述OpenFlow交换机将所接收的流表项添加到流表中，从而更新流表；所述OpenFlow交换机根据所接收的流表项中的动作指示获得所述下行以太网帧所要发送的端口，以及所要通过的优先级队列，从而将所述下行以太网帧从所述OpenFlow交换机中相应端口的相应优先级队列中发送至物理接入点PAP；步骤10、所述物理接入点PAP对所接收到的下行以太网帧进行处理，转换为下行802.11数据帧并发送给接收方，从而完成区分用户优先级的QoS管理。