探析蜂窝移动网络优化的优秀论文

　　摘要：信息技术的快速发展为各行业注入新的活力，例如平板电脑以及智能手机的使用，为人们的办公和生活带来极大的便利。但值得注意的问题是，这些智能终端的快速发展，对蜂窝网络造成极大的压力。特别在当前的蜂窝网络运行下，存在较多如协议复杂、设备昂贵以及网络不灵活等特点，需采取相应的优化措施。本次研究将就蜂窝移动网络基本情况、SDN下蜂窝移动网络架构设计要求以及相关的优化策略进行探析。

　　关键词：蜂窝移动网络；SDN；优化策略

　　1蜂窝移动网络概述

　　1.1LTE蜂窝网络架构

　　从当前蜂窝移动网络运行现状看，其面临的问题集中表现在访问控制以及监控等层面，要求分组网具有一定的可扩展性。同时，整个网络架构为使流量由P-GW通过，需做许多数据信息的'收集与处理，其直接导致整个架构在内容负荷上较高。另外，现有的LTE架构，在网络设备上要求较高，如配置界面需由供应商提供，且实际通信中涉及的控制平面协议极为复杂，需不断做参数调整，这种参数量过多情况，将直接使网络运行压力大。对此情况，运营商应对蜂窝网络架构不断调整优化[1]。

　　1.2SDN蜂窝网络架构

　　关于SDN，其亦可称之为软件定义网络，强调由集中控制器对应用程序控制，而其余网络设备则用于数据包处理。从SDN应用优势看，主要表现在网络交换机应用下，运营商可直接进行数据面规则的分发，这在一定程度上避免分组网关规模压力过大情况，且流量的处理更加灵活。考虑到实时跟进、测量行为粒度，SDN架构的应用下，需做相应的扩展，如用户层面，架构可将IP地址作为依据，做自动转换。再如交换机运行方面，SDN架构下可满足交换机软件代理要求。同时，对于API接口适应性问题，可借助SDN架构的构建使接口灵活适应性提高，且达到共享多个载波目标。另外，SDN架构的应用注重基站资源虚拟化，对于各“切片”上的控制器可进行有效控制管理。

　　2软件定义网络下蜂窝移动网络架构设计要求

　　本次研究中，在蜂窝移动网络架构设计中，主要要求其满足实时控制、提供细粒度等功能要求，且功能实现中切忌出现以牺牲SDN架构可扩展性为代价。具体设计要求包括：第一，控制器应用程序。设计时要求其不再局限于物理位置以及IP地址上，而可以将策略中的用户属性表达出来，同样也可以理解为用户信息库的表达。第二，架构扩展性的提高。由控制器对交换机指挥操作，当本地蜂窝代理运行下，许多如阈值比较、轮询流量计数操作更加便利。第三，数据包相关操作。对于数据包分类、深度包检测及其他报头压缩额外操作，需保证交换机对各操作支持。第四，灵活切片。可考虑在架构设计中将语义空间分片引入，且在基站资源灵活切片方面通过控制基站方式实现。

　　3软件定义网络下蜂窝移动网络优化策略

　　3.1本地代理模式运用

　　从以往蜂窝移动网络运行情况看，面临的难题主要表现在用户位置频繁移动、用户数量增多、服务质量、细粒度控制等层面，这就要求在蜂窝移动网络架构设计中从可扩展性方面着手。以网络拥堵情况、用户网络用量超出上限、优先级流量低等问题为例，交换机运行中为与此代理视频流相吻合，需采取代码转换方式。这一过程中涉及极多的控制、监测操作，很可能导致集中控制器被压垮。同时，本地事件发生后，集中控制器可能难以在第一时间反应给底层交换机。此时在优化中可考虑将控制面功能设置于底层交换机中，其相比传统交换机软件，控制功能更加简单。具体实现中，强调由控制器对代理控制指挥，而每个代理的运行都有相应的交换机，确保本地操作顺利实现。

　　3.2NOS操作系统控制

　　根据SDN架构设计要求，需实现用户数据包的灵活处理。而该目标的实现也需引入一定的优化策略，可借助SDN控制器中的NOS操作系统，其中的程序模块在处理用户数据上效果显著，将移动性管理、无线电资源管理等融为一体。需注意的是，在处理单个数据包时，一般由多个模块共同实现，如网络流量，其决定性因素包括网络元件、用户位置、流量监控结果以及相关的计费规则等。对此，在NOS操作系统应用下，应使系统对多个模块组合进行支持，各交换机运行中，都有自身的分组处理规则，以RTS运行时系统、Frenetic语言为例，需体现在处理规则集合中。