文 献 综 述
- 问题定义
5G网络:所谓5G网络所指的就是在移动通信网络发展中的第五代网络,与之前的四代移动网络相比较而言,5G网络在实际应用过程中表现出更加强化的功能,并且理论上其传输速度每秒钟能够达到数十GB,这种速度是4G移动网络的几百倍。对于5G网络而言,其在实际应用过程中表现出更加明显的优势以及更加强大的功能。5G网络属于当前一种新型的网络方式,其普及率仍比较低,仍需进一步进行研究及发展。
网络切片:网络切片是一种按需组网的方式,可以让运营商在统一的基础设施上分离出多个虚拟的端到端网络,每个网络切片从无线接入网承载网再到核心网上进行逻辑隔离,以适配各种各样类型的应用。在一个网络切片中,至少可分为无线网子切片、承载网子切片和核心网子切片三部分。
- 研究现状
随着无线领域中网络虚拟化的引入,出现了用于无线电接入网络的新架构和设计方法。这些方法之一是将无线网络基础结构根据其自身的管理,要求和特征分成隔离的虚拟切片。尽管无线虚拟化取得了进步,但是在资源分配和无线片的隔离方面仍然存在许多未解决的问题。由于无线介质的动态性和共享特性,事实证明,很难保证一个片上的流量不会影响另一个片上的流量。
目前,无线网络虚拟化(WNV),软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的概念被认为是实现切片的基本要素:
1.WNV旨在共享通用的网络基础架构,包括不同虚拟网络之间的无线电资源。可以找出这背后的五个不同目标范例:定义抽象层以简化;从异构网络提供无线访问作品:无线的高级管理和可编程性网络;按服务,用户或应用程序进行网络切片;基础架构共享;无线电频谱共享。
2.SDN的主要思想是将数据与控制分离平面,将控制平面从网络设备移动到中心位置。然后,转发设备(交换机或路由器)仅应用由控制器元素编程的转发规则。这些SDN想法暗示着网络策略定义,它们在硬件中的实现以及数据转发之间的分离。通过这种分离,可以实现相当大的灵活性,从而可以简化网络的管理。SDN是切片的启动器。
3.NFV背后的主要思想是网络的解耦他们从物理网络设备中获得的功能运行。这是通过取消执行来实现的从特定硬件运行,并通过虚拟化运行在独立的硬件上,另外的可能性是部署在任何位置。
网络切片在无线网络中的应用,即无线切片。在网络虚拟化环境中切片的概念是多方面的。对于最一般的定义,可以将切片视为属于不同最终用户(在我们的情况下为无线服务的移动客户端)的一组流。然后,一个切片支持多个最终用户的流程,但同时,一个最终用户可以参与多个切片。流(数据包流)是此方法中的原子实体,它可以具有特定的QoS要求,并且是单个片的成员。例如,IP网络中的流可以由源IP地址和目标IP地址以及端口组成的元组定义。
切片的示例可以是:源或目的地是给定类型的设备(例如传感器)的所有流;或来自VoIP服务的所有流;或者,所有带有源或目的地的流都是给定运营商的最终用户。取决于切片的规范,最终用户可以参与不同的切片,但是切片之间始终是相互独立的。在无线网络的协议中有两个使用切片的大方案:
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