谢妍辉,赵 夙,朱晓荣

(南京邮电大学 通信与信息工程学院,南京 210003)

0 引 言

超密集网络中由于小基站的覆盖范围较小,小区之间的频繁切换成为满足服务需求的主要障碍。若继续采用通用移动通信技术长期演进(Long Term Evolution,LTE)中的网络架构,必然造成切换时延的积累,导致用户服务质量的急剧下降。

近期有关移动网络架构的建议已经采用了软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)[1]和网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)[2]等新的范例如文献[3-7],这将为未来的移动网络带来可观的可扩展性、灵活性及成本和能源消耗方面的巨大收益。文献[8]提出了基于SDN和部分虚拟化的LTE架构中的基于X2的切换实现,初步考虑了SDN和NFV的结合；根据文献[4],SDN和NFV在移动网络中的整合应该是渐进式的,这有利于从传统网络迁移；文献[9]旨在在用户平面(User Plane,UP)上删除通用无线分组业务(General Packet Radio Service,GPRS)通道协议-UP(GPRS Tunnel Protocol-UP,GTP-U)协议,同时保留3GPP控制平面不变,与本文不同,该解决方案考虑在UP上使用传统节点(例如服务网关(Serving Gate Way,S-GW))；文献[10]提出了SDN移动性管理架构,并通过使用其架构原型来评估切换执行时间。

以上文献都或多或少考虑了SDN和NFV结合的情况,但没有完整提出SDN和NFV融合架构并研究该架构下移动性管理的改善方法。本文初步提出SDN与NFV融合的网络架构,旨在进一步减少切换信令流程,从而减少切换时延,以适应超密集网络,增强用户体验。

1系统模型

SDN与NFV融合网络架构如图1所示,主要由SDN控制器、核心网网元(Evolved Packet Core,EPC)、SDN交换机和小基站(Evolved Node B,eNB)4个部分构成。各个部分在执行切换或其他命令时协同工作。……