5G移动通信网络架构研究论文

1、5G移动通信网络架构研究论文 随着5G _通信时代的到来，5G通信技术也更加成熟。做为新一代 _通信技术，其网络架构对于通信网络的影响甚大。而基于SDN的5G _通信技术因其诸多技术优势，成为当前5G _通信发展的主流。基于SDN的5G _通信网络架构的研究，对于 _通信技术的发展具有积极意义。 SDN；5G； _通信；网络架构；技术 随着 _通信技术的发展， _通信网络速度的“质变”，也直接导致人们生活和工作与 _通信网络的关联度更加紧密，同时让人们对于未来5G通信时代到来有了更多的憧憬和期待。近两年来，5G _通信技术无论是从技术标准，还是设备提供商，以及 _运营商等，都在积极为5G时代到

2、来做好准备，可以说5G通信技术成熟度越来越高。而且，5G _通信在我国部分地区已经开始投入试验运营。然而我们需要注意的是，5G _通信带来的改变，不仅是 _网络速度得到大幅提升，更是一个广泛覆盖联接、端到端的新一代 _通信技术。而基于SDN的5G _通信网络架构，其先进性也更加明显，不仅将频谱效率大幅提高，同时，在终端功率和通信成本控制也表现十分突出，更能够对于不同用户所需相应服务要求给予及时响应。再者，基于SDN的5G _通信技术还可以降低信息传输限制，可以大幅提高 _信息传输速率。因此，基于SDN的5G _通信网络架构研究对于 _通信的发展具有积极意义。 众所周知，网络速度要提速除了无线基

3、站、数据编码方式、天线等需要做技术提升外，也需要数据运输管道能力的同步提升。 _终端通信过程实际是 _与无线网络之间数据上下行传输的过程， _终端接收 _、音频、数据等属于数据下行传输的过程，而 _终端发送数据或其他业务需求到特定的网络设备，则是上行过程传输。 _通信早期2G时代的G _网络，4G时代的TDLTE模式网络，由于系统在数据的接收与发送均占用相同的频段，仅是在不同时间进行上下行不同数据的传输，数据传输的速率较低。就算是4G时代的FDDLTE模式，虽然这种制式的网络上行和下行频率采用双工间隔、也采用了载波聚合、MIMO、协调式多点（CoMP）、中继站、异构网络或HetNet组成的方式

4、，使得网络的数据传输速度有了大幅的提高，但要满足5G时代超大带宽、超低时延及海量连接，仍有较大的差距。因此，5G _网络要从现有的4G网络的基础上再一次提速，实现质的飞跃，便要从解决网络的容量、简化控制平台和连接平台、增强网络运行的稳定性、减少网络延迟等方面来不断优化网络架构，必须打破当前传统网络运营架构倾向于单一设备负责单一专属功能的模式，实现不仅能满足 _用户在现有2G、3G、4G网络上基本的通话及上网需求，而且能通过全方位服务、多技术融合后，可以实现更高的网络体验速率、无所不在的连接，还能够为垂直行业、物联网、车联网等行业提供更先进、更优秀的网络应用平台，这也是它与现有 _网络运营模式的

5、最大区别。 5G带来的不仅仅是更高的带宽和更低的延迟，其灵活、敏捷、可管理等特性，还将为运营商打造更多创新服务，也可以更好地应对OTT的冲击。而SDN将是实现这一切的基础，也对传统一硬件一应用“烟囱”架构进行了改变。SDN通过在控制层面和转发（数据）层面实现解耦分离，使网络更具开放性，从而可以对上层业务/应用进行灵活运用。对运营商而言，SDN实现了动态控制方面的诸多创新，包括分组数据连接、可变QoS、下行链路缓冲、在线计费、数据包转换和选择性链接等。目前已经有越来越多的5G架构开始基于SDN理念进行构建，例如 _通信网NGMN设想的架构，借助硬件和软件分离，以及SDN和NFV提供的可编程能力，

6、已经全面覆盖5G的各个方面，如设备、 _/固网基础设施、网络功能等，也实现5G系统的自动化编排。同时，SDN带来的敏捷特性，也可以更好地满足5G时代不同应用的不同需求，让每一个应用都可以根据用户实际的需求，定制网络带宽和网络的服务质量保障级别，网络设备维护人员还能借助SDN的可编程性，将网络资源变成 _的、端到端的“切片”。有了SDN架构的支撑，运营商真正实现将网络作为一种服务，并在连续提供服务的同时有效管理网络资源。SDN还将为运营商提供最佳数据传输路径，进一步优化运营商的网络。综合来看，基于SDN构建的5G架构，不仅可以为用户带来更好的网络体验，而且还会进一步降低运营商的capex和ope

7、x，让运营商有更多的资金去实现服务的创新，将网络真正转化为价值收益。 3。1基于SDN的5G云架构 在 _通信技术不断发展的过程中，我国的云计算技术和SDN、NFV也有了很大发展空间。但通过对世界相关先进技术分析可以看出，在进行设计和发展5G _通信技术网络构架时，当前相对领先和被认可的技术主要是将SDN与云计算技术有效融入5G _通信技术中。这样的网络模式设计，其明显的优势在于能够实现网络管理的高效化，同时可以进一步简化分组核心网络。5G云架构主要是接入云、集中式本地云、分布式局域云三部分组成，而分布式局域云则需要通过接入云的不同数据，从而形成多个或者一个数据中心，然后通过数据中心对客户 _

8、终端设备展开有序化分布式管理模式，实现5G _通信技术的应用。 3。2基于SDN的5G多控制器架构 当前 _通信网络的制式、组网模式等问题，决定了目前 _用户在与网络的数据交互过程中，还存在一些不足，例如用户的数据传输稳定性不够、用户定制业务灵活性不够等问题，针对这些问题， _通信技术研发人员充分发挥SDN的技术，较好地利用SDN技术高效控制与集中控制的技术优势，设计出基于SDN的5G多控制器架构，此架构主要由用户多种通信行为主体组成，可以划分多个通信基站的无线资源，并通过技术转化后，实现对无线资源虚拟切片的管理，从而保证了不同容量间动态信息的传输与接入。针对部分高频信息密集覆盖的区域，采用S

9、DN的5G多控制器架构可以对资源的充分利用，还可以 _完成信息集成，精简网络资源，使得网络接入的灵活性进一步提高，也可以更好推动5G相关新业务的拓展。基站作为一种无线接入网控制器，在SDN的5G多控制器架构中，一方面可以实现对这些虚拟切片的网络资源进一步优化，另一方面，可以实现对上下层级之间控制器的管理，实现保障用户通信信息传输的可靠性，进一步提高了信息传输与信息设备管理的效率，也使得用户通信信息的传递更加有序。 随着 _通信技术的不断发展，需要进一步提高5G通信的传输质量，而基于SDN的5G _通信网络架构，对于信息传输安全性和稳定性的提升具有重要意义，也可以更好的促进 _通信技术的健康发展。SDN的提出，不仅可以较好地缓解传统网络架构存在的不足，实现用户对于网络能按需定制的美好愿景，满足用户对于网络超低延迟的需求，同时也有利于5G新业务的发展，对于我国 _通信技术的进一步发展具有积极的意义。 1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，xx（20）：39。 2赵明宇，严学强。SDN和NFV