试论新时期SDN和NFV在5G移动通信网络论文_徐涛

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摘要:本文以5G技术为研究对象,对SDN与NFV技术在其移动通信网络架构中的应用方法进行分析。通过基本概念与作用优势的阐述,从业务分散、控制集中、流程分离、模拟分析这四个方面,详细介绍SDN与NFV在5G技术中的应用条件。在进行技术交流的同时,为相关研究与推广提供参阅材料。

关键词:移动通信;5G技术;网络架构

引言

信息技术时代背景下,对于通信条件与速率的优化成为了发展过程中的重要内容,受到了技术研发人员的高度关注。在对4G技术进行升级的过程中,必须对其中的网络构架进行调整,采用新型技术手段完成通信技术升级。因此,在5G技术中应用SDN与NFV成为了势在必行的趋势,必须在深刻理解其技术原理与应用优势的条件下展开应用。

一、SDN与NFV概念释义与应用优势

SDN又被称作软件定义网络,是以Emulex网络为基础的新型网络架构。作为网络虚拟化的现实表达方式,可以在OpenFlow的技术支撑下,通过噪音隔离技术,完成控制与数据界面的分离,在计算原理上,可以通过以下公式完成系统门限恶化计算:

∆Th=10lg(1+10I-N/10)

公式中,I代表干扰电平,N代表系统底噪。在完成干扰电平计算后,就可发挥出系统的基本功能。而作为网络功能虚拟化的NFV技术,在x86系统等功能软件的支撑下,可以达到降低成本消耗的作用,使网络资源的共享变得更加灵活,让业务活动的开展更加迅速。

SDN与NFV技术,带有明显的高适应性特征,可以在保证自身功能作用的前提下,适应各种硬件技术条件,使5G技术的功能优势得到放大,并展现出明显的开放性水平,为技术发展奠定基础。同时,SDN与NFV还具有典型的可实现性特征。区别于以往4G技术中的区域性特点,通过控制与转发功能的分离,使得技术的覆盖范围更加广泛,且在现有硬件条件的基础上,就可完成5G升级,提高硬件的利用效率,降低信息建设升级的成本消耗。

二、SDN与NFV在5G移动通信架构中的应用

(一)业务分散化处理

在SDN与NFV的影响下,5G移动通信的架构完成了分散式的业务发展,这一特征内容是对4G网络技术的延伸,也是在保留现有技术模式的前提下,扩大业务范围的有效方法。以4G技术的层次化、蛛网化工作模式为前提,将SDN与NFV技术的低成本优势放大,是实现这一建设效果的主要原因。

5G技术建设之初,仅对特殊用户提供服务,但随着技术条件的成熟,势必会向社会开放,并将服务范围延伸到普通群众身边。而实现这一建设目标,成本条件成为了决定性的因素,在一些经济欠发达的地区,很难承担起设施建设的费用,势必会成为全面推广5G技术的瓶颈。然而在SDN与NFV技术的影响下,可以便捷化的完成网络更新与系统升级,并在极低的成本消耗中,满足5G技术在扩大服务空间上的客观需要,在高通用设备的影响下,完成网络构架的全面建设与业务内容的分散化管理。

(二)控制集中化调整

控制的集中化概念,也是从4G时代延伸出来的思想理论。在构建整体网络空间的过程中,不具备多基站建设的经济条件,在对系统进行运维管理的过程中,必须发挥集中化的优势,对单控制点基站进行管理,在低成本、高效率、便捷化的技术条件下,完成统一化的管理。而实现这一建设目标,也需要在SDN与NFV技术的支撑下完成,在对行业标准服务器与存储设备的限定下,就可完成多项功能的集中化控制,并在统一管理的过程中,提高规范性水平,达到建设目标。尤其在对普适设备进行通量信息采集时,这种建立在多种网元设备中的基本控制功能,可以在软件的辅助作用下实现,并在降低CAPEX与OPEX的同时,达到调整资源信息灵活度与共享度的效果,按照专业化的部署条件,完成整体业务操作。

(三)流程分离化设置

流程分离的内容主要是指控制内容与转发内容的分离,这项应用内容也是SDN与NFV技术在5G移动通信网络构架中的核心价值。通过将网络设备控制界面与数据界面分离,使硬件设备仅保留转发功能,让上层结构更加专注的完成控制,并对网络中的应用环境与特定功能执行可编程化的技术处理。在技术原理结构上,可通过下图 1 获得更加直观的理解。

图1 控制转发分离架构图

这一技术理念,最早产生与上世纪70年代,但由于技术条件的限制,研究内容不能转化为成果,所以研究项目也因此搁置。在当前技术条件下,通过开放式的SDN技术,在可编程操作的支撑下,可将通用设备代替专业器材,并在摆脱型号限制的条件下,完成技术内容。同时,将NFV技术作为基础条件,可显著的扩大应用成果,为这一流程分离化理念构建更加开放的技术成长空间。

(四)技术模拟性分析

技术条件的发展,必须建立在模拟数据的有效性上。为了对当前技术中,SDN与NFV技术对于5G网络技术的支撑效果进行分析,有研究者专门整理了美、德等国家的实验材料,并综合我国华为公司与移动公司的数据结果,对SDN与NFV技术在5G移动通信网络构建中的应用效果作出了分析。在统计材料的过程中,将4G技术作为典型的对比参数,分析应用SDN与NFV技术的5G通信,并得出如下表1所示的对比数据。

表1 4G与5G技术指标对比

由此可见,在SDN与NFV技术的引导下,5G通信技术在基础的运行数据上,也表现出了明显的优势条件,尤其在用户体验速率、流量承载密度、能效的参数条件上,5G技术发生了质的飞跃,展现出了应有的应用价值。

总结

の2综上,SDN与NFV在5G技术中有着优势性的应用价值。在对通信网络架构进行调整的同时,满足了5G对于技术内容的要求。进行技术推广的过程中,由于SDN与NFV技术的高性价比特征,使其可以将互联网环境作为依托,最大程度上扩大网络业务内容。对现有系统进行梳理的同时,形成完整的技术空间,保证了发展过程中的成长性,提高了5G技术的应用水平与功能价值。

参考文献

[1]李宏佳,王利明,徐震,等.5G安全:通信与计算融合演进中的需求分析与架构设计[J].信息安全学报,2018,3(05):1-14.

[2]王慧娟,何力毅.无线资源逼近“香农极限” 移动通信核心网需引入NFV[J].通信世界,2016(16):51-52.

论文作者:徐涛

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/21

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