Ieee communication surveys & tutorials, vol. 16, No. 4, Fourth quarter 2014

Why OpenFlow for wireless networks? Wireless infras-

tructure is more hybrid and complicated than wired ones. Many

wireless standards, such as Wi-Fi, Wi-Max, cellular networks,

etc., are all co-operating in the same backbone for providing

anywhere Internet access. Managing such a heterogeneous

wireless infrastructure is a big challenge. To make things

worse, different wireless products have their own lower layer

(physical/MAC layers) specifications, and are very difficult to

re-configure for dynamic mobile applications. For example,

Wi-Max forwards data in a point-to-point style in microwave

frequency; while Wi-Fi uses one-to-many star topology in

free frequency (2.45 GHz). OpenFlow can offload the wireless

MAC layer operations to virtual machines, and uses software-

defined network programming to achieve high flexibility and

reconfigurability. OpenFlow decouples lower layer wireless

transmission from higher layer control; thus it makes wireless

data forwarding reach higher rate (Gbits/sec). This can fully

explore 802.11 potential data rate.

The network virtualization in OpenFlow can significantly

improve the scalability of the wireless virtual LAN tagging and

firewall filtering operations. When the networks are moving

to cloud computing, it becomes harder and harder to man-

age the dynamic and distributed cloud servers. OpenFlow can

easily update the cloud policies over a dynamic deployment

environment. However, it needs some innovative designs if

applying SDN/OpenFlow to wireless world since the original

SDN motivation was to use wired, high-speed switches to

perform dump data forwarding, and to use reliable wires (not

wireless) to achieve stable communications among SDN con-

trol plane units. If we shift everything to wireless media, how

do we allocate different wireless channels for switch-to-switch

or controller-to-controller communications? What if those radio

channels are not available from time to time due to signal fading

and shadowing? Some studies are solving those issues [19],

[35], [111]–[114]. Later on we will use two examples (wireless

sensor networks and wireless mesh networks) to explain how

we can integrate OpenFlow with wireless technologies.