基于SDN的5G移動通信網(wǎng)絡架構

劉谷昱

【摘要】 傳統(tǒng)的通信技術對固定網(wǎng)絡的依賴性很強，5G移動通信網(wǎng)絡有效解決了這一問題，使網(wǎng)絡覆蓋的密集程度得到進一步提高?，F(xiàn)階段，基于SDN的5G移動通信網(wǎng)絡架構問題已經(jīng)成為研究熱點與重點?；赟DN的5G移動通信網(wǎng)絡架構中，能夠分離數(shù)據(jù)傳輸與存儲、控制層與應用層，不僅能夠使設備的利用效率得到進一步提高，還能保證信息穩(wěn)定與靈活傳輸。本文將對基于SDN的5G移動通信網(wǎng)絡架構問題進行探討。

【關鍵詞】 SDN 5G移動通信 網(wǎng)絡架構

現(xiàn)代信息技術與網(wǎng)絡技術的發(fā)展使得移動通信技術具有很高的覆蓋率與應用率，已經(jīng)成為國民生活與工作中必不可少的重要部分。雖然4G通信系統(tǒng)已經(jīng)得到了普及，極大地提高了傳輸信息的速率，擴大了信息存儲容量。但與此同時，用戶對移動通信的服務性能提出了更高的要求，為了進一步滿足用戶需要，5G移動通信系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來，其中基于SDN的5G移動通信網(wǎng)絡架構具有明顯的優(yōu)勢。

一、5G關鍵技術

現(xiàn)階段的5G技術將頻譜效率大大提高，并且傳送信息數(shù)據(jù)時無需調(diào)度，顯著減少的終端消耗的功率與其它成本。在實際的技術運用中，5G技術不僅能夠在現(xiàn)階段使用技術的基礎上將先進的無線技術整合其中，以便根據(jù)不同用戶的不同需要提供不同的服務。另外，當蜂窩宏基站距離用戶較遠時，信息傳輸會受到一定的限制，5G中使用的超密集網(wǎng)絡技術能夠有效突破這種限制。該種技術能夠在用戶聚集較為緊密的位置形成蜂窩式區(qū)域，在很大程度上節(jié)約成本，減弱用戶之間的互相干擾，提高傳輸信息的速度。相對于現(xiàn)在廣泛應用的4G技術具有比較明顯的優(yōu)勢，取得了廣泛的認可。

二、SDN概述

2.1SDN典型構架

通過對SDN的深入研究，有關學者提出SDN的典型構架（如圖1）。該構架包括三層，其中的應用層中包含類別不同的用戶的有關業(yè)務與應用，利用應用接口能夠向用戶提供給個性化的定制服務，用戶能夠實行對網(wǎng)絡訪問的控制、管理權限；架構中的控制層中包括控制器，這些控制器的類型不同，通過連接數(shù)據(jù)平面接口，能夠與基礎設施層中包含的設備取得聯(lián)系，接收到設備發(fā)出的信息，從而得知設備是否處于正常狀態(tài)。再由控制層發(fā)送命令，實現(xiàn)對網(wǎng)絡系統(tǒng)的管理與控制。

2.2 SDN主要技術

網(wǎng)絡交互協(xié)議：其中關注度比較高的為Open Fow協(xié)議，該協(xié)議能夠獲取對數(shù)據(jù)平面設備的數(shù)據(jù)轉發(fā)策略進行統(tǒng)一管理與控制的權限；網(wǎng)絡控制器是該架構中不可或缺的一部分，能夠實現(xiàn)與控制層的聯(lián)系。該種技術需要多種重要技術綜合使用才能集中控制整個SDN網(wǎng)絡；可擴展技術：SDN技術中在交互性方面存在一定的不足，影響了網(wǎng)絡整體的穩(wěn)定性與性能。[1-2]

三、基于SDN的5G移動通信網(wǎng)絡架構

3.1基于SDN的5G云架構

近年來SDN與云技術都取得了突飛猛進的發(fā)展，逐漸融入5G移動通信網(wǎng)絡架構中，基于SDN與云計算的5G架構如下（圖2）。該種架構能夠有效簡化分組核心網(wǎng)絡，實現(xiàn)網(wǎng)絡管理的高效性。

從該圖能夠得知，基于SDN與云計算的5G架構包括接入云、局域云、核心本地云組成。接入云包括接入點、Open Fow交換機、本地SDN控制器等；局域云包括路由器等，使用分布式管理用戶的局域移動性；[3]核心本地云包括集中式MME與IMS、計費組件、本地用戶服務器等，存儲用戶經(jīng)過認證的信息，并對數(shù)據(jù)展開集中式管理。

3.2基于SDN的5G多控制器架構

5G移動通信網(wǎng)絡能夠進一步擴大覆蓋范圍，SDN技術運用其中能夠實現(xiàn)集中、高效控制，在對這兩者之間的優(yōu)勢與特性進行綜合考慮后，有關學者提出基于SDN的5G多控制器架構。

基于SDN的5G可編程分層網(wǎng)絡架構（圖3）。該種架構由用戶等多種通信行為中的主體組成，能夠實現(xiàn)對多個蜂窩基站無限資源的劃分，并能夠將其轉化為能夠管理無線資源的虛擬切片。

四、結語

5G移動通信技術對現(xiàn)行通信技術進行優(yōu)化，通過對通信網(wǎng)絡構架的調(diào)整擴充傳輸容量，提高用戶體驗。由于5G技術能夠滿足市場的需求，在不久的未來將會成為熱點技術。這種通信技術的進步不僅與移動通信技術的更新密不可分，還能進一步提高安全性與穩(wěn)定性?；赟DN的5G移動通信網(wǎng)絡架構不僅能夠延長設備的使用周期，還能為信息的傳輸提供保障，將會得到廣泛的應用。

參 考 文 獻

[1]趙明宇，嚴學強.SDN和NFV在5G移動通信網(wǎng)絡架構中的應用研究[J].移動通信， 2015（14）：64-68.

[2]王建國.NFV及SDN對運營商網(wǎng)絡架構產(chǎn)生的影響[J].工程技術：全文版， 2016（12）：00152-00152.

[3]黃海峰.以SDN/NFV為基石的柔性網(wǎng)絡 如何開啟智慧網(wǎng)絡時代？[J].通信世界， 2015（20）：39-39.

[4]鄒瑩.基于SDR、SDN技術的5G網(wǎng)絡功能虛擬化技術[J].廣東通信技術， 2016， 36（7）：51-53.