(高清版)GBT 40696-2021 信息技術(shù) 系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換 基于SDN的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度

信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換基于SDN的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度2022-05-01實(shí)施國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 14縮略語 15聯(lián)合調(diào)度結(jié)構(gòu) 26聯(lián)合調(diào)度流程 6.1聯(lián)合調(diào)度總體流程 36.2路由設(shè)備通信資源分配的流程 46.3現(xiàn)場設(shè)備通信資源分配流程 5 67聯(lián)合調(diào)度東西向接口 77.1概述 77.2獲取拓?fù)湫畔?87.3獲取設(shè)備信息 97.4設(shè)置超幀信息 7.5設(shè)置鏈路信息 7.6設(shè)置路由信息 7.7設(shè)置地址映射表 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC28)提出并歸口。本文件起草單位：重慶郵電大學(xué)、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、重慶郵電大學(xué)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院、國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院、中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心、北京東土科技股份有限公司、重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司、江蘇賽西科技發(fā)展有限公司、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院華東分院、深圳賽西信息技術(shù)有限公司、重慶集成天智機(jī)器人有限公司、上海交通大學(xué)、東北大學(xué)。IV本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)提請注意，聲明符合本文件時(shí)，可能涉及6.4、7.2～7.7與“基于SDN的WIA-PA現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)/IPv6回程網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度方法”(專利號：ZL201610981753.4)和“SDN-BasedWIA-PAFieldNetwork/IPV6BackhaulNetworkJointSchedulingMethod"(專利號：US10306706B2)相關(guān)的專利的使用。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)對于該專利的真實(shí)性、有效性和范圍無任何立場。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)承諾，他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下，就專利授權(quán)許可進(jìn)行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)系方式獲得：專利持有人姓名：重慶郵電大學(xué)地址：重慶市南岸區(qū)崇文路2號請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。1信息技術(shù)系統(tǒng)間遠(yuǎn)程通信和信息交換基于SDN的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度本文件規(guī)定了工業(yè)場景下基于SDN的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度結(jié)構(gòu)、聯(lián)合調(diào)度流程和聯(lián)合調(diào)度接口。本文件適用于工業(yè)場景下基于SDN的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方案設(shè)計(jì)、實(shí)施部署。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。周期性重復(fù)的時(shí)隙集合。網(wǎng)絡(luò)中交換數(shù)據(jù)所采用的基本時(shí)間單位。網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度networkjointscheduling對多個(gè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理和調(diào)度。4縮略語下列縮略語適用于本文件。HTTP:超文本傳輸協(xié)議(HyperTextTransferProtocol)IPv6:互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版(InternetProtocolVersion6)MAC:媒體訪問控制(MediumAccessControl)SDN:軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefinedNetwork)UAO:用戶應(yīng)用對象(UserApplicationObject)URL:統(tǒng)一定位標(biāo)識符(UniformResourceLocator)VCR:虛擬通信關(guān)系標(biāo)識符(VirtualCommunicationRelationshipIdentifier)WIA-PA:工業(yè)自動(dòng)化無線網(wǎng)絡(luò)-過程自動(dòng)化(WirelessNetworksforIndustrialAutomationProcessAutomation)XML:可擴(kuò)展置標(biāo)語言(ExtensibleMarkupLanguage)25聯(lián)合調(diào)度結(jié)構(gòu)基于SDN的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度主要在工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)調(diào)度流程的基礎(chǔ)上，將工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)的資源配置集中歸納到SDN聯(lián)合調(diào)度器，實(shí)現(xiàn)通信資源的統(tǒng)一調(diào)度和配置。其中，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)部署在工業(yè)現(xiàn)場，完成現(xiàn)場信息的無線傳輸；工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)作為骨干網(wǎng)絡(luò)，將各個(gè)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)相連，并支持IPv6協(xié)議。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)接入工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)。基于SDN的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)發(fā)層、控制層和應(yīng)用接口層組成。a)轉(zhuǎn)發(fā)層：由工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)中的各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，包括SDN交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、路由設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備。工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)中SDN交換機(jī)的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略由SDN聯(lián)合調(diào)度器下發(fā)。SDN交換機(jī)將SDN聯(lián)合調(diào)度器做出的管理決策轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)關(guān)、路由設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備。b)控制層：由工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器和SDN聯(lián)合調(diào)度器組成。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器是用于配置工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)資源的設(shè)備，SDN聯(lián)合調(diào)度器是用于配置工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)資源的設(shè)備，SDN聯(lián)合調(diào)度器可統(tǒng)一配置管理工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器。c)應(yīng)用接口層：為使用者提供工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)各類資源的統(tǒng)一接口。應(yīng)用接口層可通過北向接口對工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場設(shè)備配置路由資源、鏈路資源、超幀資源和VCR資源，對路由設(shè)備和網(wǎng)關(guān)配置路由資源、鏈路資源和超幀資源。基于SDN的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度包括北向接口、東西向接口和南向接口?？刂茖优c轉(zhuǎn)發(fā)層之間通過南向接口進(jìn)行信息交互，控制層與應(yīng)用接口層通過北向接口連接，SDN聯(lián)合調(diào)度器與工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器之間通過東西向接口連接。聯(lián)合調(diào)度相關(guān)接口見圖1。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)采用其網(wǎng)絡(luò)管理器所定義的南向接口，工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)采用支持IPv6協(xié)議的SDN南向接口，控制層與應(yīng)用接口層之間采用支持應(yīng)用調(diào)度需求傳遞的北向接口。本文件不涉及南向接口和北向接口的要求。轉(zhuǎn)發(fā)層--應(yīng)用N北向接口東西向接口南向接π(工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)東西向接口南向接π北向接口南向接門應(yīng)用1應(yīng)用2工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)圖1聯(lián)合調(diào)度相關(guān)接口SDN聯(lián)合調(diào)度器工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器網(wǎng)關(guān)路由設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備36聯(lián)合調(diào)度流程6.1聯(lián)合調(diào)度總體流程工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器為新入網(wǎng)路由設(shè)備和新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備分配通信資源后，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器向SDN聯(lián)合調(diào)度器發(fā)起跨網(wǎng)傳輸請求，SDN聯(lián)合調(diào)度器對現(xiàn)場設(shè)備、路由設(shè)備和網(wǎng)關(guān)分配通信資源。圖2示出的聯(lián)合調(diào)度流程說明如下。a)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器初始化時(shí)，與SDN聯(lián)合調(diào)度器建立連接。b)SDN聯(lián)合調(diào)度器收到跨網(wǎng)傳輸請求后，向工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)送獲取拓?fù)湫畔⒄埱蟆９I(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器在收到該請求后，將自身存儲(chǔ)的拓?fù)湫畔⒎答佒罶DN聯(lián)合調(diào)度器。c)SDN聯(lián)合調(diào)度器收到拓?fù)湫畔⒑?，根?jù)跨網(wǎng)傳輸需求和預(yù)設(shè)的調(diào)度算法計(jì)算工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)資源分配信息。計(jì)算完成后，SDN聯(lián)合調(diào)度器首先通過配置路由表請求為路由設(shè)備配置路由表，路由設(shè)備完成路由表配置后，路由設(shè)備發(fā)送配置路由表響應(yīng)，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器將響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)至SDN聯(lián)合調(diào)度器。d)SDN聯(lián)合調(diào)度器完成路由設(shè)備的路由表配置后，通過配置超幀表請求為路由設(shè)備配置超幀表，路由設(shè)備完成超幀表配置后，路由設(shè)備發(fā)送配置超幀表響應(yīng)，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器將響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)至SDN聯(lián)合調(diào)度器。e)SDN聯(lián)合調(diào)度器完成路由設(shè)備的超幀表配置后，通過配置鏈路表請求為路由設(shè)備配置鏈路表，路由設(shè)備完成鏈路表配置后，路由設(shè)備發(fā)送配置鏈路表響應(yīng)，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器將響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)至SDN聯(lián)合調(diào)度器。f)SDN聯(lián)合調(diào)度器完成路由設(shè)備的資源配置后，通過類似的步驟為現(xiàn)場設(shè)備依次配置超幀表和鏈路表。g)SDN聯(lián)合調(diào)度器完成現(xiàn)場設(shè)備和路由設(shè)備的資源配置后，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送IPv6地址映射表，網(wǎng)關(guān)配置IPv6地址映射表完成之后，網(wǎng)關(guān)發(fā)送配置IPv6地址映射表響應(yīng)，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器將響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)至SDN聯(lián)合調(diào)度器。h)SDN聯(lián)合調(diào)度器根據(jù)全網(wǎng)拓?fù)湫畔⒂?jì)算工業(yè)回程網(wǎng)絡(luò)路徑，并生成雙向流表下發(fā)到SDN交換機(jī)。i)SDN聯(lián)合調(diào)度器完成全部設(shè)備的資源配置后，向路由設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送配置完成標(biāo)識。當(dāng)路由設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備收到配置完成標(biāo)識后，發(fā)送配置完成響應(yīng)，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器將響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給SDN聯(lián)合調(diào)度器。4路由設(shè)備網(wǎng)關(guān)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器一發(fā)送配置路由表響應(yīng)-轉(zhuǎn)發(fā)配置路山表響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)配置路出表響應(yīng)→—配置超幀表發(fā)送配置超幀表響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)超幀表一一轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀表響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀表響應(yīng)→一發(fā)送配置鏈路表響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)鏈路表一—轉(zhuǎn)發(fā)置鏈路表響應(yīng)一一轉(zhuǎn)發(fā)配置鏈路表響應(yīng)→—置超幀表一-發(fā)送配置超幀表響應(yīng)一-轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀表響應(yīng)→一轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀表響應(yīng)一一轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀表響應(yīng)→—轉(zhuǎn)發(fā)鏈路表一—轉(zhuǎn)發(fā)鏈路表一發(fā)送配置鏈路表響應(yīng)一轉(zhuǎn)發(fā)配置鏈路表響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)配置鏈路表響應(yīng)一映射表響應(yīng)—轉(zhuǎn)發(fā)配置鏈路表響應(yīng)一一配置IPv6地址映射表一轉(zhuǎn)發(fā)配置IPv6地址映射表響應(yīng)—發(fā)送配置完成標(biāo)識一—轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識一—轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識一發(fā)送配置完成響應(yīng)—一轉(zhuǎn)發(fā)配置完成響應(yīng)一一轉(zhuǎn)發(fā)配置完成響應(yīng)—一發(fā)送配置完成標(biāo)識—-轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識一—轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識一-轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識發(fā)送配置完成響應(yīng)一-轉(zhuǎn)發(fā)配置完成響應(yīng)一-轉(zhuǎn)發(fā)配置完成響應(yīng)一-轉(zhuǎn)發(fā)配置完成響應(yīng)一圖2聯(lián)合調(diào)度流程圖6.2路由設(shè)備通信資源分配的流程工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器為路由設(shè)備分配通信資源的流程見圖3。簡要說明如下：a)新入網(wǎng)路由設(shè)備首先將鄰居設(shè)備信息匯報(bào)給工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器；b)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器根據(jù)收到的鄰居設(shè)備信息計(jì)算路由，發(fā)送配置路由表請求至新入網(wǎng)路由設(shè)備；c)路由設(shè)備在接收路由表后，修改自身的路由表，并回復(fù)路由表響應(yīng)；d)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器收到配置路由表響應(yīng)后，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)隙資源和信道資源，生成配置超幀請求下發(fā)到新入網(wǎng)路由設(shè)備；e)新入網(wǎng)路由設(shè)備完成配置超幀表后，回復(fù)配置超幀響應(yīng)至工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器；5f)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器收到配置超幀響應(yīng)后，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)隙資源和信道資源，生成配置鏈路請求下發(fā)到新入網(wǎng)路由設(shè)備；g)新入網(wǎng)路由設(shè)備完成配置鏈路表后，回復(fù)配置鏈路響應(yīng)至工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器；h)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成配置超幀表和鏈路表后，回復(fù)配置結(jié)果；i)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器在完成路由表、超幀表和鏈路表的配置后，向新入網(wǎng)路由設(shè)備發(fā)送配置完成標(biāo)識；j)新入網(wǎng)路由設(shè)備收到標(biāo)識后開始正常運(yùn)行。新入網(wǎng)路由設(shè)備路由設(shè)備工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器一匯報(bào)鄰居信息請求--轉(zhuǎn)發(fā)匯報(bào)鄰居信息請求—-配置路山表響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)配置路出表請求一—轉(zhuǎn)發(fā)配置路山表響應(yīng)———轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀請求一一轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀響應(yīng)一-轉(zhuǎn)發(fā)配置鏈路請求一一轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀響應(yīng)--配置鏈路請求一—配置鏈路響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識一—配置完成標(biāo)識響應(yīng)——轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識一—轉(zhuǎn)發(fā)配置鏈路響應(yīng)一圖3路由設(shè)備資源分配流程6.3現(xiàn)場設(shè)備通信資源分配流程工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器為現(xiàn)場設(shè)備分配通信資源的流程見圖4。簡要說明如下：a)新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備首先將鄰居設(shè)備信息匯報(bào)給工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器；b)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器根據(jù)收到的鄰居設(shè)備信息計(jì)算路由，發(fā)送配置路由表請求至新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備；c)新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備在接收路由表后，修改自身的路由表，并回復(fù)配置路由表響應(yīng)；d)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器收到配置路由表響應(yīng)后，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)隙資源和信道資源，生成配置超幀請求下發(fā)到新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備；e)新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備完成配置超幀表后，回復(fù)配置超幀響應(yīng)至工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器；f)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器收到配置超幀響應(yīng)后，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)隙資源和信道資源，生成配置鏈路請求下發(fā)到新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備；g)新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備完成配置鏈路表后，回復(fù)配置鏈路響應(yīng)至工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器；h)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器收到配置鏈路響應(yīng)后，生成讀取UAO請求下發(fā)到新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備；i)新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備回復(fù)讀取UAO響應(yīng)至工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器；j)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器收到讀取UAO響應(yīng)后，生成配置VCR請求下發(fā)到新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備；k)新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備配置VCR信息，回復(fù)配置VCR響應(yīng)至工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器；61)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器完成資源配置后，向新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送配置完成標(biāo)識；m)新入網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備收到標(biāo)識后應(yīng)開始正常運(yùn)行。路由設(shè)備網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理器—匯報(bào)鄰居信息請求一—轉(zhuǎn)發(fā)配置路由表請求一—轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀請求一—配置超恢響應(yīng)--轉(zhuǎn)發(fā)配置鏈路請求一一配置鏈路響應(yīng)一-轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識一配置完成標(biāo)識響應(yīng)——轉(zhuǎn)發(fā)匯報(bào)鄰居信息請求—更新請求一路由、趙幀、鏈路史新響應(yīng)→-轉(zhuǎn)發(fā)配置超幀響應(yīng)一-轉(zhuǎn)發(fā)配置鏈路響應(yīng)——轉(zhuǎn)發(fā)UAO讀取請求一—轉(zhuǎn)發(fā)UAO讀取響應(yīng)一一轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)匯報(bào)鄰居信息請求—一路山、超幀、鏈路更新請求一更新響應(yīng)-配置路由表請求—-轉(zhuǎn)發(fā)配置路由表響應(yīng)——配置超幀請求——配置鏈路請求一一轉(zhuǎn)發(fā)UAO讀取響應(yīng)一—轉(zhuǎn)發(fā)VCR配置響應(yīng)一—配置完成標(biāo)識一-轉(zhuǎn)發(fā)配置完成標(biāo)識響應(yīng)一圖4為現(xiàn)場設(shè)備分配資源的流程6.4IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換基于SDN的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)度中跨網(wǎng)工業(yè)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換進(jìn)入IPv6網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)關(guān)在空間位置上位于工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)和IPv6網(wǎng)絡(luò)的交際處，將IPv6協(xié)議數(shù)據(jù)與工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。SDN聯(lián)合調(diào)度器為每個(gè)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器分配一個(gè)16位網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符PAN_ID(個(gè)域網(wǎng)地址)。PAN_ID與WIA-PA網(wǎng)絡(luò)之間建立映射關(guān)系。使用PAN_ID和設(shè)備短地址的組合唯一地標(biāo)識設(shè)備。PAN_ID的格式、短地址的格式以及PAN_ID和設(shè)備短地址組合形式如下：a)PAN_ID:由16位組成，用于標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)；b)短地址：由16位組成，由工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)管理器進(jìn)行分配；c)PAN_ID和設(shè)備短地址組合形式：由(PAN_ID,短地址)唯一標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。SDN聯(lián)合調(diào)度器將包含源網(wǎng)關(guān)IPv6地址、目的網(wǎng)關(guān)IPv6地址和源網(wǎng)絡(luò)路由ID(RouteID)、目的網(wǎng)絡(luò)RouteID的IPv6地址映射表發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)通過維護(hù)IPv6地址映射表，確定目的網(wǎng)絡(luò)的IPv6地7址和目的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備地址。SDN聯(lián)合調(diào)度器識別出工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，根據(jù)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流的類型對數(shù)據(jù)流進(jìn)行相應(yīng)的資源分配。網(wǎng)關(guān)將工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的RouteID和優(yōu)先級填入IPv6頭部的流標(biāo)簽域(見圖5)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中采用RouteID用于標(biāo)識一條數(shù)據(jù)流，根據(jù)RouteID識別一條工業(yè)數(shù)據(jù)流，通過通信類別域和流標(biāo)簽域?qū)崿F(xiàn)QoS服務(wù)保障。優(yōu)先級用于表示基于數(shù)據(jù)類型重要程度的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳輸優(yōu)先等級。TPv6頭部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)位4位4位20位16位8位8位128位數(shù)據(jù)內(nèi)容版本號通信類別流標(biāo)簽域載荷長度下一報(bào)頭跳數(shù)限制數(shù)據(jù)位16位4位數(shù)據(jù)內(nèi)容RouteID優(yōu)先級網(wǎng)關(guān)的IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換涉及源網(wǎng)關(guān)和目的網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)收到SDN聯(lián)合調(diào)度器配置的RouteID和IPv6地址映射后啟動(dòng)協(xié)議轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換過程如下：a)源網(wǎng)關(guān)接收到網(wǎng)內(nèi)設(shè)備工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，從數(shù)據(jù)包中解析出RouteID和優(yōu)先級信息；然后根據(jù)RouteID在IPv6地址映射表中查找相應(yīng)目的網(wǎng)關(guān)IPv6地址；b)源網(wǎng)關(guān)向目的網(wǎng)關(guān)發(fā)送工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，進(jìn)行IPv6格式封裝，將RouteID和優(yōu)先級填入IPv6頭部的流標(biāo)簽域，不足字節(jié)用零填充；c)目的網(wǎng)關(guān)從工業(yè)回程網(wǎng)中接收到源網(wǎng)關(guān)IPv6數(shù)據(jù)包時(shí)，首先從IPv6頭部提取RouteID,根據(jù)RouteID尋找到數(shù)據(jù)包在該網(wǎng)絡(luò)域中的調(diào)度路徑，然后開始后續(xù)調(diào)度流程。7聯(lián)合調(diào)度東西向接口7.1概述聯(lián)合調(diào)度東西向接口見表1。表1聯(lián)合調(diào)度東西向接口接口方法獲取拓?fù)湫畔ET(向指定資源發(fā)出獲取請求)獲取設(shè)備信息GET(向指定資源發(fā)出獲取請求)設(shè)置路由信息POST(向指定資源提交信息)設(shè)置超幀信息POST(向指定資源提交信息)設(shè)置鏈路信息POST(向指定資源提交信息)設(shè)置地址映射表POST(向指定資源提交信息)聯(lián)合調(diào)度東西向接口的報(bào)文傳輸規(guī)范采用HTTP協(xié)議。請求報(bào)文包含請求行、消息報(bào)頭和請求數(shù)據(jù)三個(gè)請求報(bào)文字段，見表2。響應(yīng)報(bào)文包含狀態(tài)行、消息報(bào)頭和響應(yīng)數(shù)據(jù)三個(gè)響應(yīng)報(bào)文字段，見表3。內(nèi)容默認(rèn)用XML描述。8表2請求報(bào)文格式請求報(bào)文字段內(nèi)容說明請求行Request-methodURLVersionRequest-method,支持GET或POST,見表1;URL為統(tǒng)一資源定位符；Version為HTTP協(xié)議版本號，所采用的版本號為1.1消息報(bào)頭Content-Type:application/xmlAccept:application/xmlContent-Length:valueContent-Type為請求數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XML;Accept為接收數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XML;Content-Length為請求數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度，當(dāng)調(diào)用者未填入請求報(bào)文時(shí)，Content-Length為0請求數(shù)據(jù)具體說明見表9、表12、表14、表16表3響應(yīng)報(bào)文格式響應(yīng)報(bào)文字段內(nèi)容說明狀態(tài)行表示響應(yīng)狀態(tài)消息報(bào)頭Content-Type:application/xmlAccept:application/xmlContent-Length:valueContent-Type為回復(fù)數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XML;Accept為接收數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XML;Content-Length為回復(fù)數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度，當(dāng)調(diào)用者未填入響應(yīng)數(shù)據(jù)時(shí)，value為0響應(yīng)數(shù)據(jù)具體說明見表5、表77.2獲取拓?fù)湫畔DN聯(lián)合調(diào)度器調(diào)用獲取拓?fù)湫畔⒔涌跁r(shí)，使用HTTP協(xié)議中的GET方法，協(xié)議版本號為1.1,URL為/device/topology。拓?fù)浍@取請求接口報(bào)文格式見表4。響應(yīng)數(shù)據(jù)格式見表5,回復(fù)信息采用XML描述，其中字段0、字段1、字段2和字段3等都是XML元素，從字段0到字段3是元素包含關(guān)系，即字段0包含字段1、字段1包含字段2、字段2包含字段3,上述字段元素均擁有相應(yīng)的屬性。表4拓?fù)湫畔@取請求請求報(bào)文格式內(nèi)容說明請求行GET/device/topologyHTTP/1.1拓?fù)湔埱竺钕?bào)頭Content-Type:application/xmlContent-Type為請求數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XMLAccept:application/xmlAccept為接收數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XMLContent-Length:valueContent-Length為請求數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度，當(dāng)調(diào)用者未填入請求報(bào)文時(shí)，Content-Length為0請求數(shù)據(jù)9表5拓?fù)湫畔㈨憫?yīng)數(shù)據(jù)說明字段0字段1字段2字段3說明該字段為源節(jié)點(diǎn)設(shè)備短地址當(dāng)category值為1時(shí)，表示設(shè)備類型為網(wǎng)關(guān)；值為2時(shí)，表示設(shè)備類型為路由；值為3時(shí)，表示設(shè)備類型為傳感器或者執(zhí)行器該字段為目的節(jié)點(diǎn)設(shè)備短地址當(dāng)category值為1時(shí)，表示設(shè)備類型為網(wǎng)關(guān)；值為2時(shí)，表示設(shè)備類型為路由；值為3時(shí)，表示設(shè)備類型為傳感器或者執(zhí)行器該字段為源節(jié)點(diǎn)設(shè)備短地址當(dāng)category值為1時(shí)，表示設(shè)備類型為網(wǎng)關(guān)；值為2時(shí)，表示設(shè)備類型為路由；值為3時(shí)，表示設(shè)備類型為傳感器或者執(zhí)行器該字段為目的節(jié)點(diǎn)設(shè)備短地址當(dāng)category值為1時(shí)，表示設(shè)備類型為網(wǎng)關(guān)；值為2時(shí)，表示設(shè)備類型為路由；值為3時(shí)，表示設(shè)備類型為傳感器或者執(zhí)行器7.3獲取設(shè)備信息SDN聯(lián)合調(diào)度器調(diào)用獲取拓?fù)湫畔⒔涌跁r(shí)，使用HTTP協(xié)議中的GET方法，協(xié)議版本號為1.1,其URL為/ShortAddress/Property。請求報(bào)文格式見表6,響應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)文格式見表7。表6設(shè)備信息獲取請求請求報(bào)文格式內(nèi)容說明請求行GET/ShortAddress/PropertyHTTP/1.1拓?fù)湔埱竺钕?bào)頭Content-Type:application/xmlContent-Type為請求數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)XMLAccept:application/xmlAccept為接收數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XMLContent-Length:valueContent-Length為請求數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度，當(dāng)調(diào)用者未填入請求報(bào)文時(shí)，Content-Length為0請求數(shù)據(jù)表7設(shè)備信息響應(yīng)數(shù)據(jù)說明字段0字段1說明shortAddressshortAddress元素表示該長地址設(shè)備對應(yīng)的短地址PropertyProperty表示MAC地址、路由、鏈路、超幀等結(jié)構(gòu)化屬性7.4設(shè)置超幀信息SDN聯(lián)合調(diào)度器調(diào)用設(shè)置超幀信息接口時(shí)，使用HTTP協(xié)議中的POST方法，協(xié)議版本號為1.1,其URL為/device/ShortAddress/superframe。請求報(bào)文格式見表8,請求數(shù)據(jù)報(bào)文格式見表9,響應(yīng)報(bào)文格式見表10。表8設(shè)置超幀信息請求報(bào)文請求報(bào)文格式內(nèi)容說明請求行POST/device/ShortAddress/superframeHTTP/1.1超幀信息設(shè)置請求消息報(bào)頭Content-Type:application/xmlContent-Type為請求數(shù)據(jù)的描述，格式默Accept:application/xmlAccept為接收數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)Content-Length:valueContent-Length為請求數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度，當(dāng)調(diào)用者未填入請求報(bào)文時(shí)，Content-Length為0請求數(shù)據(jù)具體說明見表9表9設(shè)置超幀請求數(shù)據(jù)說明字段0字段1說明SperframeID超幀IDSperframeMultiple數(shù)據(jù)更新周期與最大周期比值numberSlots超幀長度activeSlot絕對時(shí)隙號activeFlag超幀激活標(biāo)志表10設(shè)置信息響應(yīng)報(bào)文響應(yīng)報(bào)文格式內(nèi)容說明狀態(tài)行HTTP/1.1200OK表示成功響應(yīng)，響應(yīng)失敗時(shí)會(huì)直接返回出錯(cuò)信息消息報(bào)頭Content-Type:application/xmlContent-Type為響應(yīng)數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XMLAccept:application/xmlAccept為接收數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)為XMLContent-Length:valueContent-Length為響應(yīng)數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度7.5設(shè)置鏈路信息SDN聯(lián)合調(diào)度器調(diào)用設(shè)置鏈路信息接口時(shí)，使用HTTP協(xié)議中的POST方法，協(xié)議版本號為1.1,其URL為/device/ShortAddress/link。請求報(bào)文格式見表11,響應(yīng)報(bào)文格式見表10,請求數(shù)據(jù)報(bào)文格式見表12。表11設(shè)置鏈路信息請求報(bào)文請求報(bào)文格式內(nèi)容說明請求行POST/device/ShortAddress/linkHTTP/1.1鏈路信息設(shè)置請求消息報(bào)頭Content-Type:application/xmlContent-Type為請求數(shù)據(jù)的描述，格式默Accept:application/xmlAccept為接收數(shù)據(jù)的描述，格式默認(rèn)Content-Length:valueContent-Length為響應(yīng)數(shù)據(jù)內(nèi)容的長度請求數(shù)據(jù)具體說明見表12表12設(shè)置鏈路請求數(shù)據(jù)說明字段0字段1字段2說明表示link元素的個(gè)數(shù)該條鏈路唯一標(biāo)識NeighborlD鄰居設(shè)備ID相對時(shí)隙號RelativeSlo