基于SDN的5G移動通信網絡架構

劉谷昱

【摘要】 傳統的通信技術對固定網絡的依賴性很強，5G移動通信網絡有效解決了這一問題，使網絡覆蓋的密集程度得到進一步提高。現階段，基于SDN的5G移動通信網絡架構問題已經成為研究熱點與重點。基于SDN的5G移動通信網絡架構中，能夠分離數據傳輸與存儲、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，還能保證信息穩定與靈活傳輸。本文將對基于SDN的5G移動通信網絡架構問題進行探討。

【關鍵詞】 SDN 5G移動通信 網絡架構

現代信息技術與網絡技術的發展使得移動通信技術具有很高的覆蓋率與應用率，已經成為國民生活與工作中必不可少的重要部分。雖然4G通信系統已經得到了普及，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移動通信系統逐漸發展起來，其中基于SDN的5G移動通信網絡架構具有明顯的優勢。

一、5G關鍵技術

現階段的5G技術將頻譜效率大大提高，并且傳送信息數據時無需調度，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域，在很大程度上節約成本，減弱用戶之間的互相干擾，提高傳輸信息的速度。相對于現在廣泛應用的4G技術具有比較明顯的優勢，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，通過連接數據平面接口，能夠與基礎設施層中包含的設備取得聯系，接收到設備發出的信息，從而得知設備是否處于正常狀態。再由控制層發送命令，實現對網絡系統的管理與控制。

2.2 SDN主要技術

網絡交互協議：其中關注度比較高的為Open Fow協議，該協議能夠獲取對數據平面設備的數據轉發策略進行統一管理與控制的權限；網絡控制器是該架構中不可或缺的一部分，能夠實現與控制層的聯系。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，影響了網絡整體的穩定性與性能。[1-2]

三、基于SDN的5G移動通信網絡架構

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展，逐漸融入5G移動通信網絡架構中，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絡，實現網絡管理的高效性。

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，存儲用戶經過認證的信息，并對數據展開集中式管理。

3.2基于SDN的5G多控制器架構

5G移動通信網絡能夠進一步擴大覆蓋范圍，SDN技術運用其中能夠實現集中、高效控制，在對這兩者之間的優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移動通信技術對現行通信技術進行優化，通過對通信網絡構架的調整擴充傳輸容量，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定性。基于SDN的5G移動通信網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對運營商網絡架構產生的影響[J].工程技術：全文版， 2016（12）：00152-00152.

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

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