基于SDN的5G移动通信网络架构

刘谷昱

【摘要】 传统的通信技术对固定网络的依赖性很强，5G移动通信网络有效解决了这一问题，使网络覆盖的密集程度得到进一步提高。现阶段，基于SDN的5G移动通信网络架构问题已经成为研究热点与重点。基于SDN的5G移动通信网络架构中，能够分离数据传输与存储、控制层与应用层，不仅能够使设备的利用效率得到进一步提高，还能保证信息稳定与灵活传输。本文将对基于SDN的5G移动通信网络架构问题进行探讨。

【关键词】 SDN 5G移动通信 网络架构

现代信息技术与网络技术的发展使得移动通信技术具有很高的覆盖率与应用率，已经成为国民生活与工作中必不可少的重要部分。虽然4G通信系统已经得到了普及，极大地提高了传输信息的速率，扩大了信息存储容量。但与此同时，用户对移动通信的服务性能提出了更高的要求，为了进一步满足用户需要，5G移动通信系统逐渐发展起来，其中基于SDN的5G移动通信网络架构具有明显的优势。

一、5G关键技术

现阶段的5G技术将频谱效率大大提高，并且传送信息数据时无需调度，显著减少的终端消耗的功率与其它成本。在实际的技术运用中，5G技术不仅能够在现阶段使用技术的基础上将先进的无线技术整合其中，以便根据不同用户的不同需要提供不同的服务。另外，当蜂窝宏基站距离用户较远时，信息传输会受到一定的限制，5G中使用的超密集网络技术能够有效突破这种限制。该种技术能够在用户聚集较为紧密的位置形成蜂窝式区域，在很大程度上节约成本，减弱用户之间的互相干扰，提高传输信息的速度。相对于现在广泛应用的4G技术具有比较明显的优势，取得了广泛的认可。

二、SDN概述

2.1SDN典型构架

通过对SDN的深入研究，有关学者提出SDN的典型构架（如图1）。该构架包括三层，其中的应用层中包含类别不同的用户的有关业务与应用，利用应用接口能够向用户提供给个性化的定制服务，用户能够实行对网络访问的控制、管理权限；架构中的控制层中包括控制器，这些控制器的类型不同，通过连接数据平面接口，能够与基础设施层中包含的设备取得联系，接收到设备发出的信息，从而得知设备是否处于正常状态。再由控制层发送命令，实现对网络系统的管理与控制。

2.2 SDN主要技术

网络交互协议：其中关注度比较高的为Open Fow协议，该协议能够获取对数据平面设备的数据转发策略进行统一管理与控制的权限；网络控制器是该架构中不可或缺的一部分，能够实现与控制层的联系。该种技术需要多种重要技术综合使用才能集中控制整个SDN网络；可扩展技术：SDN技术中在交互性方面存在一定的不足，影响了网络整体的稳定性与性能。[1-2]

三、基于SDN的5G移动通信网络架构

3.1基于SDN的5G云架构

近年来SDN与云技术都取得了突飞猛进的发展，逐渐融入5G移动通信网络架构中，基于SDN与云计算的5G架构如下（图2）。该种架构能够有效简化分组核心网络，实现网络管理的高效性。

从该图能够得知，基于SDN与云计算的5G架构包括接入云、局域云、核心本地云组成。接入云包括接入点、Open Fow交换机、本地SDN控制器等；局域云包括路由器等，使用分布式管理用户的局域移动性；[3]核心本地云包括集中式MME与IMS、计费组件、本地用户服务器等，存储用户经过认证的信息，并对数据展开集中式管理。

3.2基于SDN的5G多控制器架构

5G移动通信网络能够进一步扩大覆盖范围，SDN技术运用其中能够实现集中、高效控制，在对这两者之间的优势与特性进行综合考虑后，有关学者提出基于SDN的5G多控制器架构。

基于SDN的5G可编程分层网络架构（图3）。该种架构由用户等多种通信行为中的主体组成，能够实现对多个蜂窝基站无限资源的划分，并能够将其转化为能够管理无线资源的虚拟切片。

四、结语

5G移动通信技术对现行通信技术进行优化，通过对通信网络构架的调整扩充传输容量，提高用户体验。由于5G技术能够满足市场的需求，在不久的未来将会成为热点技术。这种通信技术的进步不仅与移动通信技术的更新密不可分，还能进一步提高安全性与稳定性。基于SDN的5G移动通信网络架构不仅能够延长设备的使用周期，还能为信息的传输提供保障，将会得到广泛的应用。

参 考 文 献

[1]趙明宇，严学强.SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的应用研究[J].移动通信， 2015（14）：64-68.

[2]王建国.NFV及SDN对运营商网络架构产生的影响[J].工程技术：全文版， 2016（12）：00152-00152.

[3]黄海峰.以SDN/NFV为基石的柔性网络 如何开启智慧网络时代？[J].通信世界， 2015（20）：39-39.

[4]邹莹.基于SDR、SDN技术的5G网络功能虚拟化技术[J].广东通信技术， 2016， 36（7）：51-53.