SDVN

Software Defined Vehicular Networks

VANET

车载自组网（VANET）是指在交通环境中车辆之间、车辆与固定接入点之间及车辆与行人之间相互通信组成的开放式移动Ad hoc网络，其目标是为了在道路上构建一个自组织的、部署方便、费用低廉、结构开放的车辆间通信网络。



但是VANET的实现也存在一些挑战，如多路径拓扑中的不平衡业务流量和低效的网络利用率。SDN的显着特点，如灵活性和可编程性，可以帮助满足VANET的性能和管理要求。作者设想将SDN的可拓展性引入到VANET中来提高网络效率，设备和无线电设备也可在SDN中简单地重新配置，通过外部应用为车辆网络添加网络可编程性功能。

• SDN RSU是基于SDN的车载网络中的固定结构。RSU由SDN控制器控制并在路边部署。

• SDN RSU控制器控制通过宽带链路连接的一组RSU。该控制器是基于OpenFlow的基础设施，负责转发数据，执行紧急服务以及存储本地信息。

SDVN的要求

灵活性

SDN部署需要VANET后端的灵活性。 一旦SDN部署在VANET中，就可以系统地管理和配置车载网络。SDN虚拟化了网络，提供了车辆网络中设备和节点配置的抽象。

资源管理

SDVN中必须在适当的时机分配适当的资源，并保证资源的高效利用。尽管SDN的可编程性在车辆之间智能地分配资源，但是应该将环境感知纳入资源分配的依据，以确保道路交通的安全和车辆网络的成功管理。

连接性

VANET中的连接有两个特点：短暂性和移动性。网络中所有节点的连接都不会持续很久，并且大部分时间中节点是在高速移动中的。基于SDN的移动性管理能一定程度上解决这个问题。

网络管理

在SDN中，控制器能提供网络管理功能。但在目前的SDVN中受到连接性和动态拓扑的限制，控制器并不能有效的管理网络。

互通性

SDN应提供统一接口来连接不同厂商的设备，以保证整个网络的互通。利用抽象和虚拟化有助于隐藏不同产品的差异细节。

安全性

与SDN相同的是，控制器的安全决定整个网络的可靠性；不同的是，SDVN中节点接入RSU可能也需要认证。这步认证有助于确保RSU能正确执行控制器的操作。

SDVN的挑战

作者总结以上对SDVN的要求提出几个尚未解决的问题。

移动性管理

车辆的高流动性导致SDVN拓扑结构的变化以及无线信道的不稳定性，也阻碍了控制器对网络信息的实时收集和处理。在VANET中使用传统的传输层协议和路由协议,数据包的成功传输率不会超过50%,延迟大且延迟抖动剧烈。虽然已经有了一些解决方案（比如IEEE 802.11p），但仍然不成熟。

异构网络的互联

目前SDVN中缺少标准的东南向和北向API来达到异构网络的互连。目前已提出的解决方案是将网络功能虚拟化引入到抽象基础设施层来克服这个挑战。

VANET被SDN的程度

若只改变有线部分，并没有意义，不会有很明显的效果。但作者认为将整个VANET转换为基于SDN的网络并不是一个高效的方案。因此，需要一个评估手段和确认如何解耦SDVN中的数据平面和控制平面，从而最大化SDN化的好处。

安全性

VANET的高移动性要求安全机制可以执行实时快速身份验证;否则，延迟会导致交通堵塞，阻碍SDVN的实现。这个实时因素增加了加强安全的难度。