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5G移动通信网络架构研究论文

【摘要】随着5G移动通信时代的到来，5G通信技术也更加成熟。做为新一代移动通信技术，其网络架构对于通信网络的影响甚大。而基于SDN的5G移动通信技术因其诸多技术优势，成为当前5G移动通信发展的主流。基于SDN的5G移动通信网络架构的研究，对于移动通信技术的发展具有积极意义。【关键词】SDN；5G；移动通信；网络架构；技术随着移动通信技术的发展，移动通信网络速度的“质变”，也直接导致人们生活和工作与移动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移动通信技术无论是从技术标准，还是设备提供商，以及移动运营商等，都在积极为5G时代到来做好准备，可以说5G通信技术成熟度越来越高。而且，5G移动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移动通信带来的改变，不仅是移动网络速度得到大幅提升，更是一个广泛覆盖联接、端到端的新一代移动通信技术。而基于SDN的5G移动通信网络架构，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移动通信技术还可以降低信息传输限制，可以大幅提高移动信息传输速率。因此，基于SDN的5G移动通信网络架构研究对于移动通信的发展具有积极意义。1现有网络模式与5G网络模式的区别众所周知，网络速度要提速除了无线基站、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。手机终端通信过程实际是手机与无线网络之间数据上下行传输的过程，手机终端接收图片、音频、数据等属于数据下行传输的过程，而手机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。移动通信早期2G时代的GSM网络，4G时代的TD—LTE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FDD—LTE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，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移动网络要从现有的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，实现不仅能满足移动用户在现有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，这也是它与现有移动网络运营模式的最大区别。2SDN技术分析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，例如移动通信网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，已经全面覆盖5G的各个方面，如设备、移动/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，将网络资源变成独立的、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opex，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基于SDN下5G移动通信技术网络架构3。1基于SDN的5G云架构在移动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移动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