劉谷昱

【摘要】 傳統(tǒng)的通信技術(shù)對固定網(wǎng)絡(luò)的依賴性很強(qiáng)，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)有效解決了這一問題，使網(wǎng)絡(luò)覆蓋的密集程度得到進(jìn)一步提高。現(xiàn)階段，基于SDN的5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)問題已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)與重點(diǎn)?；赟DN的5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，能夠分離數(shù)據(jù)傳輸與存儲、控制層與應(yīng)用層，不僅能夠使設(shè)備的利用效率得到進(jìn)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(luò)架構(gòu)問題進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】 SDN 5G移動通信 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

現(xiàn)代信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得移動通信技術(shù)具有很高的覆蓋率與應(yīng)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(kuò)大了信息存儲容量。但與此同時(shí)，用戶對移動通信的服務(wù)性能提出了更高的要求，為了進(jìn)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(luò)架構(gòu)具有明顯的優(yōu)勢。

一、5G關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)階段的5G技術(shù)將頻譜效率大大提高，并且傳送信息數(shù)據(jù)時(shí)無需調(diào)度，顯著減少的終端消耗的功率與其它成本。在實(shí)際的技術(shù)運(yùn)用中，5G技術(shù)不僅能夠在現(xiàn)階段使用技術(shù)的基礎(chǔ)上將先進(jìn)的無線技術(shù)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(wù)。另外，當(dāng)蜂窩宏基站距離用戶較遠(yuǎn)時(shí)，信息傳輸會受到一定的限制，5G中使用的超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效突破這種限制。該種技術(shù)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(yīng)用的4G技術(shù)具有比較明顯的優(yōu)勢，取得了廣泛的認(rèn)可。

二、SDN概述

2.1SDN典型構(gòu)架

通過對SDN的深入研究，有關(guān)學(xué)者提出SDN的典型構(gòu)架（如圖1）。該構(gòu)架包括三層，其中的應(yīng)用層中包含類別不同的用戶的有關(guān)業(yè)務(wù)與應(yīng)用，利用應(yīng)用接口能夠向用戶提供給個(gè)性化的定制服務(wù)，用戶能夠?qū)嵭袑W(wǎng)絡(luò)訪問的控制、管理權(quán)限；架構(gòu)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(chǔ)設(shè)施層中包含的設(shè)備取得聯(lián)系，接收到設(shè)備發(fā)出的信息，從而得知設(shè)備是否處于正常狀態(tài)。再由控制層發(fā)送命令，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理與控制。

2.2 SDN主要技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)交互協(xié)議：其中關(guān)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(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行統(tǒng)一管理與控制的權(quán)限；網(wǎng)絡(luò)控制器是該架構(gòu)中不可或缺的一部分，能夠?qū)崿F(xiàn)與控制層的聯(lián)系。該種技術(shù)需要多種重要技術(shù)綜合使用才能集中控制整個(gè)SDN網(wǎng)絡(luò)；可擴(kuò)展技術(shù)：SDN技術(shù)中在交互性方面存在一定的不足，影響了網(wǎng)絡(luò)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(luò)架構(gòu)

3.1基于SDN的5G云架構(gòu)

近年來SDN與云技術(shù)都取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，逐漸融入5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，基于SDN與云計(jì)算的5G架構(gòu)如下（圖2）。該種架構(gòu)能夠有效簡化分組核心網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的高效性。

從該圖能夠得知，基于SDN與云計(jì)算的5G架構(gòu)包括接入云、局域云、核心本地云組成。接入云包括接入點(diǎn)、Open Fow交換機(jī)、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(jì)費(fèi)組件、本地用戶服務(wù)器等，存儲用戶經(jīng)過認(rèn)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(gòu)

5G移動通信網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)一步擴(kuò)大覆蓋范圍，SDN技術(shù)運(yùn)用其中能夠?qū)崿F(xiàn)集中、高效控制，在對這兩者之間的優(yōu)勢與特性進(jìn)行綜合考慮后，有關(guān)學(xué)者提出基于SDN的5G多控制器架構(gòu)。

基于SDN的5G可編程分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（圖3）。該種架構(gòu)由用戶等多種通信行為中的主體組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個(gè)蜂窩基站無限資源的劃分，并能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為能夠管理無線資源的虛擬切片。

四、結(jié)語

5G移動通信技術(shù)對現(xiàn)行通信技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過對通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的調(diào)整擴(kuò)充傳輸容量，提高用戶體驗(yàn)。由于5G技術(shù)能夠滿足市場的需求，在不久的未來將會成為熱點(diǎn)技術(shù)。這種通信技術(shù)的進(jìn)步不僅與移動通信技術(shù)的更新密不可分，還能進(jìn)一步提高安全性與穩(wěn)定性。基于SDN的5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不僅能夠延長設(shè)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(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]趙明宇，嚴(yán)學(xué)強(qiáng).SDN和NFV在5G移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的應(yīng)用研究[J].移動通信， 2015（14）：64-68.

[2]王建國.NFV及SDN對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)生的影響[J].工程技術(shù)：全文版， 2016（12）：00152-00152.

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

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