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随着工业无线技术的逐渐成熟,工业网络开始从总线、以太网等有线网络向WIA-PA(Wireless Networks for Industrial Automation Process Automation,面向工业过程自动化的工业无线网络标准)、ISA100.11a等无线网络转型升级。其中,WIA-PA作为我国自主研发的工业无线国际标准,由于其具有高可靠性、高实时性和低功耗等突出特点,在工业控制领域得到广泛认可。在部署WIA-PA的工厂网络中,由于工厂生产区间范围大、无线网络覆盖范围有限,仍然需要通过无线/有线混合组网的方式,将多个工业无线WIA-PA网络接入一段有线骨干网,实现大规模厂区网络的互联。然而在工厂智能化的发展趋势下,新生网络业务也对工厂网络的管理灵活化和深度化都提出了更高的要求,如何实现WIA-PA网络和骨干网的融合管理成为当前亟待解决的问题。同时,SDN(Software Defined Network,软件定义网络)技术在互联网领域逐渐成熟,利用SDN集中式管理的架构优势和软件可编程的优点,解决工业网络融合管理问题的方式备受关注。但由于工业无线WIA-PA网络和骨干网之间的传输介质和通信机制差异较大,互联网中SDN集中式的管理模式难以直接应用于该场景。鉴于此,本文设计了一种基于SDN的WIA-PA网/骨干网融合管理机制,主要研究工作如下:1.分析WIA-PA网络入网机制和SDN关键技术,归纳SDN应用于WIA-PA网和骨干网融合管理需要解决的问题。2.提出一种基于SDN的融合管理方法,将WIA-PA网络和骨干网络的管理控制功能在SDN控制层中进行抽象集成,实现对两种网络的协同入网管理和跨网通信管理。并在跨网管理的基础上,设计一种基于队列优先级的跨网传输方法,将工业网络数据的优先级与交换机传输队列的优先级进行映射,保证跨网数据在骨干网中的高效传输。3.设计一组具有工业网络特征的北向接口,通过统一编排WIA-PA网络和骨干网的通信资源,实现融合管理功能向应用层的开放,满足用户对底层工业网络的数据监控、网络管理等需求。4.开发基于SDN的融合管理软件,实现两种网络的入网登记、拓扑发现、资源配置、跨网管理等功能,并能够向应用层提供深度配置WIA-PA和骨干网的北向接口服务。5.搭建测试平台,对基于SDN的WIA-PA网和骨干网融合管理机制的功能和性能进行测试分析,总结实验结论。测试结果表明,本文设计的基于SDN的WIA-PA网和骨干网融合管理机制能够实现两种网络的入网管理、资源配置和跨网管理等功能,具备向应用层提供工业网络北向接口服务的能力。本文的研究工作,对应用SDN技术实现大规模厂区网络的统一互联具有一定参考价值。