面向5G的异构智能网络体系架构构建

技术
Special Technology
D
I G I T C W 专题
50DIGITCW
2019.06
1 引言
信息时代的发展，使得互联网和网络成为人们生产生活必不可少的体系，网络的出现不仅提高了生产效率，方便了人们之间的联系，也促进了世界范围内的信息共享，促进了信息之间的沟通和传输。

虽然网络的出现也带来一些不好的风气，但总的来讲对于社会的贡献利大于弊。

随着科学技术的发展，网络水平也在逐渐提升，从原先的3G 到4G ，再到现在的5G ，逐步满足人们对网络技术的要求。

目前，大部分的SDN 网络架构仍然是基于传统模式下的有线网络接入端，包括路由器应用和网络信息安全保障等内容，都是以此为依据进行的。

但5G 的接入，给现在的网络架构带来很大的挑战，这主要表现在服务质量和服务稳定性方面。

5G 网络的应用对于存储容量与计算能力的需求较高，而且接入后还存在用户接入选择、网络资源管理等问题，因此需要构建一个可以支持更加复杂的运算的处理能力以及业务决策能力的新型智能处理模块，构建智能网络体系架构。

2 面向5G 的智能网络架构
随着信息技术的发展，无线网络接入端的种类也越来越多，例如有微蜂窝、广播基站、AP 等多种方式，同时由此产生的VTN 也是多种样式。

目前来说，云化技术在电信网络方面的应用十分普遍，实现了通信资源的池化和云化。

不同种类的VTN 的传输和计算服务不同，多元组属性也不同，基于此，我们引入面向5G 的SDN 智能体的概念，这个智能体能够以5GVTN 自身特征为基础，智能化选择接口或交换节点，给出基于5G 网络的策略以及路由选择，以适应现代网络技术的发展。

构建面向5G 的网络架构，需要遵循三大原则：一是保证网络的软性、灵活性和动态性，也就是说，将传统模式下的固定部署、连接转化为现阶段所需的动态部署和连接，以此实现用户上网能够不受空间和时间的限制。

二是将移动网络互联网化，以达到移动网络与IT 网络的相互连接和融合；优化网络设计（SOA ，做到数据与计算分离）。

三是集中化智能和分布化处理，前者的意思是要确保架构功能在整体上实现优化，从而给垂直行业带来有价值的个性化服务；后者的意思是尽可能的贴近用户对移动网络的功能需求，避免空间距离造成的延迟，提高网络速率。

为了满足5GVTN 的架构建设和SDN 的智能化需求，需要定制一款智能化的网络架构，从而实现控制层高准确度的控制操作和转发层用户的接入。

该网络架构如图1所示，它由业务层、控制层和转发层组成。

其中，业务层主要是提供一些基本的服务，比如大范围无线网络的接入、对速度有着高要求的移动网络、机器与传感器之间的信息交互等。

控制层在SDN 智能体和核心控制模块的共同作用下，利用各个方向的接口同时搭建了与业务层、转发层的信息通道，进行信息交互传输。

因为考虑到业务层有更高的通信需求、用户接入需求、特殊的频谱要求等，需要找出最合适的移动通信方案，这
就要求对控制层进行相对应的配置和部署。

图1 面向5G 的智能网络体系
转发层主要是利用池化、虚拟化等手段，把基站或者移动设备抽象转变成VTN ，以基于元能力的方式，实现上层用户的网络通信服务，同时可提供多用户接入、时延控制、多用户管理等功能。

该种元能力具有五元组属性，即频谱资源（代表其可使用的频段数和带宽）、这种元能力具备五种属性，分别为频谱资源（指可利用的宽度和频段数）、计算能力（对于数据的处理能力以及流量匹配能力）、能量资源（所有配套设备和节点的能量收割率和资源总数）、传输能力（使用无线传输流量和数据的能力）和接入能力（提供给用户接入的方式和类型）。

在各层结构的相互协调作用下，基于元模型网络的SDN 智能体能够实现路由的智能化管理、业务的快速开通、网络的智能优化、调整和修复。

3 结束语
本文首先分析了5G 环境下SDN 可能面临的困境，用户接入节点种类的多样化，接入方式的差异，然后从高层次入手，引入可独立部署、可扩展、模块化的SDN 智能体，在元模型的基础上，提出了面向5G 基于元模型的智能网络架构体系，通过元模型智能化地管理调度SDN 网络，弥补了以往智能网络无法灵活部署和精确管理等缺陷，实现了智能网络的自我优化、自我管理功能。

在这一架构下，通信网络供应商可以模块化地部署网络，提供价格最优的通信服务，并且可以均衡网络负载，稳定互联网通信业务。

参考文献
[1] 张丹.5G 移动通信技术及发展趋势的探究[J].信息通信，2018（10）：252-253.
[2] 范娟.基于SDN 的5G 移动通信网络架构研究[J].通讯世界，2018（07）：118-119.
[3] 陈建华.基于SDN 的5G 移动通信网络架构研究[J].中国新通信，2019（03）：21.
面向5G 的异构智能网络体系架构构建
鲁　佳，褚如龙，韩　祎，朱英杰
（三维通信股份有限公司，杭州 310053）
摘要：微服务架构是构建现代应用的新架构，其具备自动化，可独立部署，以及可扩展性等特点。

元模型构建机制是基于5G 的异构智能网络架构，以软件定义网络为基础，引入了微服务概念，将SDN 体系中各层的功能基于元模型抽象为一个逻辑功能块，用模型化管理的方式来构建智能网络体系架构。

关键词：SDN ；5G ；异构智能网络体系doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.06.030中图分类号：TN929.53 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）06-0050-01。