探讨SDN的5G移动通信网络架构

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2019.25.009

2019 NO.25SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯探讨SDN的5G移动通信网络架构

廖世强

(中通服建设有限公司 北京 100051)

摘 要：随着科学技术和信息化的不断发展，互联网也越来越普及，发展得也越来越快，所以相关的用户的需求也在不断地提高。为了很好地满足用户的使用需求，在相关的仪器设备和技术方面也是日新月异的变化着，使得移动通讯系统的改革效率也大大提高了。目前我国的4G移动通信技术已经很成熟，而5G的移动通信技术也在不断地进步发展着。与传统的移动通信技术相比，目前的新技术5G技术拥有着更加明显的优势，在数据的传输效率和兼容性方面也越发得优异。因为5G通信技术的优势和作用，所以基于SDN的5G移动通信网络架构是目前非常热的研究课题和研究方向。关键词：SDN 5G移动通信 网络架构 特点中图分类号：TN929.5

文献标识码：A

文章编号：1672-3791(2019)09(a)-0009-02

5G移动通信网络可以使得越来越多的移动互联网业务得到很好的处理。5G移动通信网络技术在传统的通信技术上提出更先进的理念和技术方法，并且使得用户的业务传输需求在多方面多层次得到很好的满足。而基于SDN的5G移动通信网络架构，更好地消解了传统网络结构的数据传输受限问题，解决传统网络结构过于僵化封闭的问题以及质量效率，使得不同层次的需求都可以得到很好的满足。

2 5G移动通信的主要技术

2.1 5G移动通信的超密集异构结构技术

在5G网络的多元化以及智能化的不断发展进步中，智能化的移动终端以及数据流的使用在不断提高，所以网络技术应用的要求也越来越严格[2]。要想更好地满足民众的实际的移动通信的应用需求，需要使得小区半径降低，使得低功率的节点数提高，而5G移动通信的超密集异构结构技术就可以很好地达到以上的目标。通过运用5G移动通信的超密集异构结构技术，可以使得5G网络数据流量得到提高以及使得无线传输技术低功率节点密度得到提升，进而更好地满足民众对移动应用的需求。2.2 5G移动通信全双工无线传输技术

全双工无线传输技术是5G移动通信中非常关键的一项技术，这个技术可以使得双向的同时段同频率的传输得到很好的完成，因此全双工无线传输技术是5G移动通信技术的非常热点的一个应用技能。虽然全双工无线传输技术有着很多的优势但是这个技术自身还是存在着一些问题和不足。例如，在同时段同频率的传输工作间，一旦功率存在差异就很有可能出现自干扰的情况。所以还要不断地研究完善全双工无线传输技术，才可以发挥更好、更稳定的作用。

2.3 5G移动通信Massive MIMO技术

5G移动通信中的Massive󰀁MIMO技术也是非常重要的。因为这个技术可以将系统频谱效率大大提高也使得传输的可靠性显著提高[3]。MIMO这个技术因为本身非常复杂并且会占用比较大的空间，就会使得收发装置天线的数量少一些。但是Massive󰀁MIMO技术可以使得天线的数量得到明显的提升，进而使得容量和可靠性显著提高，进而使得整体的效率也可以大大提高。

1 SDN的特点

SDN的核心组成部分包含着网络控制器，网络交互协议和基础设备维护等部分，可以将数据储存和数据传输工作有效分离开来，使得工作的效率可以大大提高，也使得数据传输的安全性和稳定性得到很好的保障；与传统的网络传输技术相比，其摒弃了旧的网络传输技术的不足和缺陷，进而显现出非常大的控制和管理优势。1.1 网络控制器

SDN网络控制器是SDN的网络构架中非常重要的组成结构，SDN网络控制器可以联系上层使用和底层转发设备，并且传输接收到的数据，可以非常全面、有效地将网络全局的信息掌控住也可以将网络的资源管理工作进行集中的处理，进而使得数据的传输和转发的速度大大提高[1]。通过加强对SDN网络控制器的研究分析，并且结合5G移动通信技术，才可以更好地符合目前的网络环境的使用需求，促使我国网络环境的整体提高。`1.2 可扩展技术

SDN的控制面板和数据平面可以进行有效的分离，并可很好的进行网络的管理。但是管理平面一般计较集中并且在设计形式方面也非常集中，这样会导致数据的转发平面出现频繁交互的状况，甚至会由于受到攻击导致整体的网络性能都受到严重的影响，自然使得SDN对广域网了的作用效果大大降低。通过认真细致地研究SDN的可扩展技术，使得相关的控制器可以以一个非常均衡的来运行，也可以显著提高系统的可用性。

3 基于SDN的5G移动通信网络架构

3.1 基于SDN的5G云架构

目前的移动通信技术不断的进步发展，中国的云计算技

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科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

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满足信道互易性的基本要求。在这种情况下，首先，在方向训练阶段首先目的端将已经获得的训练信号发射到源端，源端准确估测从目的端直到源端的所有信道信息，结合信道的互易性特点，通过利用源端转置估测的信道，就能够获取从源端直到目的端的所有通道。但是该情况下窃听人员估测的是从目的端到窃听人员的所有信道信息[5]。其次，也就是前向训练阶段，源端又一次将导频信息从源端发送到目的端，而且加入一种零空间人工噪声，以此使窃听人员估测CSI性能发生恶化。

就工作在频分多址系统来讲，因为前向以及反向信道工作频点存在差异，信道不具备互易性。面对该情况，必须要设置一个训练过程，也就是round󰀁trip。整体来讲，第一，在反向训练阶段将已经获得的训练信号从目的端发送到源端，源端估测出反向信道H。第二，采用round󰀁trip训练，也就是从源端到目的端。通常，源端需要将随机抽取的训练信号广播除去，如若只是依赖发射机已知。不管是目的端还是窃听人员，都不了解这个训练信号，目的端利用放大转发的方法将成功接收的信号向发射机发送，这样远端就能够获取前向以及反向信号的乘积，运用第一阶段获取的H1，源端能够对源端到目的端前向信道信息H2迅速获取。第三，源端结合估计所得的H2，将其放入到零空间噪声中，再进入到接下来的前后训练阶段中。现如今，我国相关研究学者并没有深入分析这些导频训练方案获取额性能。考虑最适合的导频训练序列长度，最适合的人

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2019 NO.25SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯工噪声功率分配以及导频功率仍旧不多。

3 结语

总而言之，5G中的增强物理层安全信号处理技术，既能够在数据发射阶段使数据安全性得到大幅度提升，又能够在信道预测阶段借助数据处理技术大大提升物理层安全性。当前，我国很多研究学者都已经对安全波束赋形方案做出定义，而且也开始研究预编码方案，但很多窃听人员问题都没有得到有效解决，所以必须要对其安全性做出深入的分析，以此确保5G在运行过程中不会出现异常，进而为广大用户提供一种全新的使用体验，方便人们通信和上网。

参考文献

[1]󰀁马飞.5G通信关键技术及其发展[J].电子技术与软件工程,2019(11):11.

[2]󰀁王昊.面向5G无线通信系统的关键技术[J].电子技术与软件工程,2019(11):12.

[3]󰀁彭佩雯.浅谈5G通信传输网络的建设策略[J].计算机产品与流通,2019(6):46.󰀁

[4]󰀁谢启珍.5G通信关键技术探讨[J].计算机产品与流通，2019(6):50.󰀁

[5]󰀁刘春阳,马英,陈周天,张万东.5G通信中的增强物理层安全信号处理技术探讨[J].通讯世界,2017(20):66-67.󰀁

通信信息的传输传递以一个很可靠的次序进行。

术以及SDN和NFV都有着非常大发展空间。根据目前比较先进的技术可以得出，当前的5G移动通信技术是非常领先并且得到很多国家认可的一个技术，并且5G移动通信技术还可以同SDN和云计算技术进行非常有效的结合和联系。这样的网络模式设计，可以使得网络管理的效率大大提高使得核心网络越发得简化[4]。所谓的5G云架构包含了接入云以及集中式本地云和分布式局域云等，其中分布式局域云通过将接入云的种种数据的辅助，可以使得数据中心越来越健全。之后通过这个数据中心可以分布式管理客户移动终端，进而促使5G移动通信技术越来越广泛地被运用。3.2 基于SDN的5G多控制器构架

当前我国的移动用户在同网络数据交互的过程中，不足和弊端还是有很多的，例如，一般数据传输的稳定性不太好并且用户在定制相关业务的时候一般灵活性也不太好。在这样的状态下，相关的移动通信技术研发人员通过基于SDN研究出的5G多控制器构架，可以更好地彰显出SDN的独有优势[5]。基于SDN的5G多控制器构架含有很多的通信行为，可以使得通信基站的种种无线资源得到非常有效的划分，并且在转化相关的技术之后，还可以使得无线资源虚拟切片得到很有效的管理，通过不同容量间的动态传输和接入可以提高越发坚实的保障。基于SDN的5G多控制器构架，可以使得虚拟切片的网络资源可以得到显著的改变，并且可以使得上层和下层级中的控制器也得到高效的管理控制，更好的保障用户的通信信息传输。在信息的传输效率以及相关设备的管理效率得到很明显的提升之外，还让用户

4 结语

总而言之，随着我国经济以及科学技术的不断进步，

现在很多的行业非常的注重5G移动通信网络的进展[6]。因为5G移动通信网络在传统通信技术的基础上，将网络系统的结构进行科学合理的调整，使得数据的传输容量越发的提高，也使得传输的质量和传输效率得到显著提高，为用户提供一个更好的服务体验。以SDN为基础的5G移动通信网络结构，在使得整体的成本得到有效降低的同时，也可以使得数控传输的效率以及数据传输的安全性得到更好的保障。

参考文献

[1]󰀁张超,李平,张宗迟,等.SDN下的5G移动通信网络架构研究[J].通讯世界,2017(16):91-92.

[2]󰀁于邦超.基于SDN/NFV的5G核心网网络服务编排器的原型设计与实现[D].北京邮电大学,2018.

[3]󰀁李文娟,王宝珠.SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的应用分析[J].信息系统工程,2018(6):40.

[4]󰀁项弘禹,张欣然,朴竹颖,等.5G移动通信系统的接入网络架构[J].电信科学,2018,34(8):10-18.

[5]󰀁高欣,杨征,秦越.基于内容中心网络的5G高速移动通信网络架构研究[J].科技资讯,2019(14):252.

[6]󰀁张梅.SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的创新应用[J].浙江水利水电学院学报,2018,30(6):73-76.

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