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5G移动通信网络架构中SDN与NFV技术的应用论文关于5G移动通信网络架构中SDN与NFV技术的应用论文【摘要】在当前的移动通信网络之中,关键在于突破软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的相关技术难题。在此之前,我们了解到如果在5G网络架构中运用SDN和NFV技术,将产生很大程度上的便利;再者,对国际上SDN与NFV技术最前沿的研究状况进行了阐述,对以SDN/NFV的网络架构为基础的设计理念进行了探究;最后,综合各种因素对在SDN/NFV技术之上的5G网络架构展开了试探性的探讨,并且对其中技术上的重难点进行了剖析,提出了相应的解决方案,希望能够为行业发展做出一定的贡献。关键词软件定义网络;网络功能虚拟化;5G网络架构一些市场研究机构经过调研得出这样一个结论,第五代移动通信(以下简称为5G)网络大概会在2017年左右把相关协议确立下来,实现商业化的时间暂定为2020年。然而,近年来互联网流量消耗量不断升高,市场方面需求紧迫,再加之第五代移动通信技术在未来战略中占据着重要的位置,因此,市场上早已开始了对5G网络技术的研究,5G网络的需求正变得越来越迫切。在国内市场,部分企业和组织也顺应时代的发展,接连开启了对5G网络的技术攻关。国际上更是如此,各国电信运营商争相提出自己的5G设想,并且都在对自己的方案进行技术论证。显然,不管是国外还是国内,无论是运营商还是设备商,都开始了对5G技术研究的漫漫长路。各组织之间的较量对达成行业内的技术共识是十分重要的,对于行业巨头来说,这是获取专利抢占技术高地,决胜未来的关键时期。现在的5G技术,还没有在关键领域达成技术共识。也正因如此,移动通信领域将迎来巨大的变革,这也将带来前所未有的机遇和挑战。一、将SDN和NFV引入5G网络架构所带来的好处SDN严格来说是一种网络创新架构,它有一些明显的特点:1)控制部分与转发部分是隔离开的;2)控制集中化;3)用到的软件接口都是被广泛定义的。核心要点在于,把控制面与数据面隔开,转发的功能仅由硬件设备的下层实现,其上层则分离,用于集中实现控制,从而实现网络应用与功能的可编程性。在集中化的控制系统中,可以掌握所有用户的网络使用情况,进而在全局上对网络流量进行宏观调控,合理配制网络资源,提高对资源的利用率。在未来的网络中可以科学合理的利用SDN的这些优势,使其可以在网络通信行业大展拳脚。正是由于SDN技术的合理运用,才使得移动网络的基本功能得到更加有效地发挥,这也使其纵向融合变成现实,简化网络的同时可以适应逐渐增长的接入速率。追根溯源,SDN首创于斯坦福大学,而NFV的概念则来源于运营商联盟,他们的目的在于处理硬件设施笨重、传统与难以拓展等问题的同时,可以更好地使用现有的网络,使得投资利益最大化。在不久前发布的NFV白皮书中可以了解到,他们对于SDN与NFV的关系是这样定义的:首先,这两者有着一种互补关系,他们是可以实现融合的,不过两者并没有依赖关系,换句话说,也就是NFV可以实现独立的布置,而不用考虑SDN的影响。但是两者是存在互补性的,其主要表现在SDN能使NFV具有更大的兼容性和操作简便的特点,反过来,NFV的虚拟化等技术则可以提升SDN的灵活性。二、目标网络架构初探就目前市场现状来看,阿朗及中国的华为、中兴等信息通讯公司、各大主要研究机构与论坛等争相提出自己设想的5G白皮书,这些白皮书分别承载了各大公司对5G网络时代的展望,对市场供需关系的理解。当今世界的5G网络架构并不成熟,几乎所有构想都处于刚刚提出,正在进行技术认证的阶段。在SDN与NFV等基础思想的指导下,设计的5G移动通信网络架构主要有以下三种设计思路:(1)对网元功能采用划分处理当前的网络有着封闭且无序的特点,甚至部分功能存在相互冲突的情况,这就需要重新定义网络功能,进行更加清晰地梳理和划分。第一步要做的就是将控制端与转发端进行分离,以及实现软件与硬件的解耦。通过分离可以实现将控制功能全部置于SDN控制器之上的目的,在转发面使用合适的转发设备,一般都是标准件,其优势在于成本低廉,他们在同一接口实现连接。在控制面和转发面上均可以实现扩容或升级功能,这就使得设备愈发便捷高效。(2)网络功能抽象在对各部分网元功能进行分开处理之后,还需要做共性提取的工作,经过一定规律的封装,将具有不同功能的模块分离出来,对各模块之间使用的连接口均采用标准件。对比于未划分之前的网络功能,经过分解的网络功能模块将变得越来越多,这就将使得接口和协议变得极为复杂。经过抽象处理实现网络功能的模块化,在各功能模块之间使用API接口,使得他们更加具有开放性,在相关标准的基础上对其进行重组,让重组后的网元功能具有全网视图,同时尽量满足用户的需求,为客户带来最佳的业务数据流传送与整合方法,进而实现网络资源的合理利用,强化互联网