SDN和NFV在5G移动通信网络架构中的创新应用

SDN和 NFV在 5 G移动通信网络架构中
的创新应用
摘要：对于5G移动通信网络来讲，在实际进行开发和拓展的过程中，主要
的发展目标是结合终端客户的需求，使其始终处于联网的发展状态，并通过智能
设备的进一步连接，对网络内容进行加工和升级，不仅会在最大限度上对数据信
息的传播速度进行提升，也可以有效地解决当前通信波段资源枯竭和短缺等相
关的问题。

所以，在此种情形之下，相关运营商发挥SDN以及NFV两大技术的
优势，并注重业务编排叠加是不断改善，移动通信网络架构构建技术是尤为关键的。

关键词：SDN NFV 5 G 移动通信网络架构创新
1 SDN 和 NFV 在 5G 移动通信网络架构中的应用分析
1.1 对网元功能进行分解
SDN 和 NFV 应用于5G 移动通信网络架构之中，通过无线网络的分片，进行
无线网络资源的动态调配。

若遇到网络容量剧增的情况，将可以利用 SDN 控制
器和 NFV 把预先设置的规则下发给相应的网络设备，从而分散资源和传输网的
拥挤情况，减少因网络容量需求的急剧增长影响网络安全运行的问题出现。

因此，SDN 和 NFV 技术在5G 移动通信网络架构中的核心作用在于能够对网络软件与硬
件进行分解，将网元设备中的各种功能从专有硬件之中分离出来，仍保留其转发
功能，进而促进移动通信网络流量的灵活控制和网络资源的优化配置。

1.2 网络功能加以抽象化
SDN 和 NFV 应用于5G 移动通信网络架构之中，通过网络功能抽象，将使网
络功能更具模块化和组件化，网络各功能模块之间将采取开放的 API 接口，按
照标准加以重新组织，进一步以全网的视图构成新的网元功能。

基于 SDN 和
NFV 技术形成的5G 移动通信网络架构，其主要是由基站、控制器层、用户以及
网络控制器层构成的，另外还将基站的无线资源加以虚拟切片，建立相应的服务链，对无线资源进行有效地管理。

并通过基于行业标准的 X86服务器、存储以及
交换设备，将通信网络私有专用网元设备替换掉，实现新业务的快速开发和部署。

1.3 实现网络功能重构
5G 时代的移动通信网络架构不再局限于传统移动通信网络架构的束缚，其
将利用虚拟化技术来进行分析，充分地发挥出SDN 和 NFV 技术的优势，它将采
用模块化的功能组件和开放的API 接口对移动网络业务实际需求进行灵活地组合，并对其架构加以快速重构，这样重构的方式不仅能组合可用的网络功能，还能减
少冗余的网络功能。

而且促进一个空口和网络的结合，达到独立发展的状态，进
一步实现网速100M，峰值100G 以及流量密度提高100倍的目标。

因此，基于SDN 和 NFV 技术，通过模块化功能视图加强网络重构的实现。

2 SDN和NFV技术优势
2.1 SDN技术优势
第一，实现集中控制目标。

SDN具备控制软件与资源转发特点，表明此项技
术可以控制逻辑，并将各项资源进行集中处理。

SDN技术所包含的控制器，可以
捕捉网络动态，包括网络静态拓扑等一系列信息，显著提升资源利用率，进而实
现网络系统集中控制目标。

第二，提升网络系统的虚拟化水平。

SDN技术结构具有良好的开放性和统一性，可以防止转发设备运行期间出现过大差异，保证各项硬件与软件间实现良好
解耦。

SDN技术的运用，
可以将物理网络和逻辑网络分隔，而逻辑网络可以突破有关束缚，并结合网
络系统运行要求，作出迁移决定。

而逻辑网络运行期间，可以结合用户具体需求，提供良好的技术支持，提高
用户的网络服务水平。

第三，接口开放。

因为SDN技术包含南向接口与北向接口，较为规范，所以，能够对各项软件起到良好的集成作用。

在开放接口期间，系统可以根据实际需求，为用户提供网络的网络服务。

此外，此项技术受专用硬件设备限制特别小，所以，在接口开放的过程当中，网络用户可以开发新型业务，保证各类网络资源得到高
效利用。

2.2 NFV技术优势
（1）提升网络业务创新水平。

因为NFV技术网络功能具有良好的软件化特点，对各类网络功能，包括新型的网络服务，起到良好的支撑和创新作用，而且
可以满足移动网络运行需求。

此项技术可以提升网络资源配置效果，保证网络资
源真正实现自动化管理目标。

（2）提高支出成本的控制效果。

在5G移动通信网络架构之中，通过运用
NFV技术，可以保证原有的移动业务的更好开发，并有效脱离以往的硬件支撑，
缩短了软件开发成本，减少
硬件设备的数量，使得网络支出成本控制水平得到显著提升。

（3）提高了网络配置系统的整体运行效率。

运用NFV技术，可以保证硬件
功能和软件功能得到解耦，提高网络弹性，进而降低硬件设备的调配时间，保证
配置系统的安稳运行，提高网络配置系统的整体运行质量。

3. 5G移动通信网络架构当中SDN和NFV技术的具体应用
3.1 应用原理
SDN和NFV技术是5G移动通信网络架构当中的核心技术，两项技术具有良好
的互补性，不仅能够有效配合，而且两者的结构更加独立。

为了保证5G移动通
信网络系统部署水平得到
显著提升，科学运用SDN和NFV技术特别重要。

无线网络控制器的良好运用，可以保证无线资源得到更好优化，要求相关人员了解SDN和NFV技术的核心功能，并运用SDN技术，对各项数量流量进行转发控制，运用NFV技术，优化网络资源
部署效率，提升网络的传输质量，保证网络运营管理流程得到全面优化，降低网
络容量。

3.2 将网元功能有效分解
将SDN和NFV技术运用到5G移动通信网络架构当中，结合无线网络分片情况，对无线网络资源实施动态调整，如果网络系统容量突然增加，相关人员可利
用SDN控制器与NFV，将之前设置好的规则直接下发到各类网络设备中，保证各
项资源更加分散，避免传输网络过于拥挤，降低网络安全问题的发生概率。

3.3 网络功能更加具体
在5G移动通信网络架构当中，SDN和NFV技术的有效运用，使得网络功能更
加抽象化，网络功能的模块化与组件化性能更加突出，在不同的网络功能模块当中，运用开放API接口，并结合相关标准要求，将各个接口进行二次组织，保证
网络视图更加完整，网络系统的网元功能得到更好发挥。

以SDN和NFV技术为基
础的5G移动通信网络架构，一般由基站、控制器、用户和网络控制器层组成，
对基站无线资源进行虚拟切片，并构建服务链，保证各项无线资源得到高效管理。

参考文献：
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