淺論基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的研究與設(shè)計

朱小斌

【摘要】? ? 隨著5G時代的即將到來，網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)問題也成為互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)建設(shè)的重點。“軟件定義”這一概念在多次會議上被提到，對于提升我國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的智能化和高效化具有重要指導(dǎo)意義。本文將從軟件定義的內(nèi)涵出發(fā)，結(jié)合傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的不足，探究軟件定義基礎(chǔ)下的網(wǎng)絡(luò)無線架構(gòu)路徑，為我國網(wǎng)絡(luò)科技工程的建設(shè)和發(fā)展提供相應(yīng)借鑒。

【關(guān)鍵詞】? ? ?軟件定義? ? 網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)? ? 接入原則? ? 互聯(lián)網(wǎng)

引言：2017年12月7日，工信部發(fā)布了《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》，其中將“軟件定義”這一概念提到重要戰(zhàn)略層面，因為在“軟件定義”的支持下，智能制造將會成為驅(qū)動企業(yè)創(chuàng)新的重要力量，也能夠從根本意義上改變我國網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其影響深入到我國行業(yè)發(fā)展的方方面面。

一、軟件定義的內(nèi)涵

根據(jù)中國電子學(xué)會軟件定義推進(jìn)委員會對“軟件定義”的界定，“軟件定義”是用軟件去定義系統(tǒng)的功能，利用軟件去給硬件賦能，最終目標(biāo)是實現(xiàn)系統(tǒng)運行效率的最大化以及能量效率的最大化。軟件定義是在“萬物皆可互聯(lián)，一切皆可編程”時代的新特征，通過軟件定義不僅能夠?qū)崿F(xiàn)硬件資源的虛擬化、系統(tǒng)軟件的平臺化以及應(yīng)用軟件的多樣化，打破了傳統(tǒng)意義上的軟硬件設(shè)施之間的耦合關(guān)系，增加了軟硬件設(shè)施配置之間的靈活性，是我國未來智能制造以及智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要概念和手段。

二、傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)中存在的不足

1、基站數(shù)據(jù)分布不集中。在大數(shù)據(jù)發(fā)展的今天，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展不僅面臨著呈現(xiàn)指數(shù)化增長的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息，還面臨著速度更快的5G時代挑戰(zhàn)。在這種情況下傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)存在基站數(shù)據(jù)分布不集中的不足。在未來的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，需要良好的數(shù)據(jù)收集和分析作為基礎(chǔ)，所以需要快速高效的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)，顯然傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)無法滿足其這一要求，基站數(shù)據(jù)分布的不集中，在一定程度上降低了數(shù)據(jù)分析的效率以及傳播的速度。2、共享處理能力低下。在5G時代，大數(shù)據(jù)分析以及資源共享建設(shè)將進(jìn)一步發(fā)展，對于無線網(wǎng)絡(luò)的共享處理能力提出了更高的要求。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)是基于之前的網(wǎng)速基礎(chǔ)以及網(wǎng)民數(shù)量基礎(chǔ)上建設(shè)的，面對爆發(fā)式增長的網(wǎng)民數(shù)量和信息數(shù)量，在進(jìn)行手機端和客戶端網(wǎng)絡(luò)連接過程中以及信息共享過程中表現(xiàn)出卡頓的問題。由此可見，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)無法適應(yīng)當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度和需求，存在諸多不足。3、能源利用效率不足。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)能源利用率不足，造成能源浪費，增加運營商的成本投入也是其一大弊端。網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)需要基站的建設(shè)以及其他軟硬件資源的開發(fā)與利用，但是因為與當(dāng)下人們的需求以及時代發(fā)展步伐不一致，導(dǎo)致其在投入運營過程中出現(xiàn)能源利用效率不足的問題。

三、基于軟件定義的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)原則和路徑探究

1、虛擬化硬件資源，提升網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的靈活性。基于軟件定義的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)徹底打破了傳統(tǒng)的網(wǎng)路無線接入架構(gòu)，重新定義了硬件資源的應(yīng)用。在軟件定義基礎(chǔ)上，硬件資源呈現(xiàn)的虛擬化以及抽象化的發(fā)展特點，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的過程中，根據(jù)不同軟件的需求對硬件設(shè)施進(jìn)行重組，在很大程度上提升了其架構(gòu)的靈活性。通過硬件資源虛擬化建設(shè)，不僅可以摒除原來配套硬件設(shè)施中利用效率不高的組成部分，還能夠?qū)崿F(xiàn)定制化網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)，對于提升這一架構(gòu)的靈活性以及利用率具有重要價值。

2、解除軟硬件耦合關(guān)系，推進(jìn)系統(tǒng)軟件平臺化建設(shè)。在軟件定義基礎(chǔ)上，統(tǒng)一軟硬件上的編程結(jié)構(gòu)，然后推進(jìn)系統(tǒng)軟件平臺化建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)軟硬件設(shè)施的自由匹配。在網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)過程中解除原有的軟硬件之間的耦合關(guān)系，能夠根據(jù)不同軟件的需要進(jìn)行相應(yīng)的硬件配置，提升系統(tǒng)內(nèi)資源的利用效率，減少資源浪費。這樣的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)，也能夠給予應(yīng)用軟件創(chuàng)新發(fā)展提供更多的機會，提升網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的創(chuàng)新和更新，提升其接入性能和使用性能。

3、推進(jìn)軟件開發(fā)以及創(chuàng)新，構(gòu)建應(yīng)用軟件多樣化趨勢。基于軟件定義的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)，最為主要的便是軟件的開發(fā)和創(chuàng)新，因為軟件是整個系統(tǒng)接入的關(guān)鍵的。所以需要持續(xù)不斷地推進(jìn)軟件開發(fā)以及創(chuàng)新，構(gòu)建應(yīng)用軟件多樣化的發(fā)展趨勢。在基于軟件定義的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)過程中，可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行相應(yīng)的軟件選擇，利用自有組合的軟硬件設(shè)施，能夠極大地提升網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的專業(yè)化和智能化，這也是我國未來網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的重要發(fā)展方向之一。

結(jié)語：隨著5G時代的到來，網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的需求更為多元，也更為緊迫，提升無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速度以及傳輸質(zhì)量，為大數(shù)據(jù)技術(shù)以及平臺的發(fā)展和建設(shè)提供技術(shù)支持，成為基于軟件定義的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)的重要目標(biāo)。本文綜合分析了軟件定義的內(nèi)涵，明確了其未來發(fā)展趨勢和方向。綜合當(dāng)前傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)中存在的共享處理能力不足以及能源利用效率低等問題，提出了基于軟件定義的網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)模式，提出了提升軟硬件設(shè)施構(gòu)建的靈活性以及應(yīng)用軟件創(chuàng)新的重要性。在軟件定義這一理念的推動下，我國網(wǎng)絡(luò)無線接入架構(gòu)將向著更為智能化及個性化方向發(fā)展。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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[2]余雪勇. 分層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無線資源管理關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京郵電大學(xué)，2016.

[3]馬卓. 無線網(wǎng)絡(luò)可信接入理論及其應(yīng)用研究[D].西安電子科技大學(xué)，2010.