摘要：資訊技術的快速發展為各行業注入新的活力，例如平板電腦以及智慧手機的使用，為人們的辦公和生活帶來極大的便利。但值得注意的問題是，這些智慧終端的快速發展，對蜂窩網路造成極大的壓力。特別在當前的蜂窩網路執行下，存在較多如協議複雜、裝置昂貴以及網路不靈活等特點，需採取相應的優化措施。本次研究將就蜂窩行動網路基本情況、SDN下蜂窩行動網路架構設計要求以及相關的優化策略進行探析。
關鍵詞：蜂窩行動網路；SDN；優化策略
1蜂窩行動網路概述
1.1LTE蜂窩網路架構
從當前蜂窩行動網路執行現狀看，其面臨的問題集中表現在訪問控制以及監控等層面，要求分組網具有一定的可擴充套件性。同時，整個網路架構為使流量由P-GW通過，需做許多資料資訊的'收集與處理，其直接導致整個架構在內容負荷上較高。另外，現有的LTE架構，在網路裝置上要求較高，如配置介面需由供應商提供，且實際通訊中涉及的控制平面協議極為複雜，需不斷做引數調整，這種引數量過多情況，將直接使網路執行壓力大。對此情況，運營商應對蜂窩網路架構不斷調整優化[1]。
1.2SDN蜂窩網路架構
關於SDN，其亦可稱之為軟體定義網路，強調由集中控制器對應用程式控制，而其餘網路裝置則用於資料包處理。從SDN應用優勢看，主要表現在網路交換機應用下，運營商可直接進行資料面規則的分發，這在一定程度上避免分組閘道器規模壓力過大情況，且流量的處理更加靈活。考慮到實時跟進、測量行為粒度，SDN架構的應用下，需做相應的擴充套件，如使用者層面，架構可將IP地址作為依據，做自動轉換。再如交換機執行方面，SDN架構下可滿足交換機軟體代理要求。同時，對於API介面適應性問題，可藉助SDN架構的構建使介面靈活適應性提高，且達到共享多個載波目標。另外，SDN架構的應用注重基站資源虛擬化，對於各“切片”上的控制器可進行有效控制管理。
2軟體定義網路下蜂窩行動網路架構設計要求
本次研究中，在蜂窩行動網路架構設計中，主要要求其滿足實時控制、提供細粒度等功能要求，且功能實現中切忌出現以犧牲SDN架構可擴充套件性為代價。具體設計要求包括：第一，控制器應用程式。設計時要求其不再侷限於物理位置以及IP地址上，而可以將策略中的使用者屬性表達出來，同樣也可以理解為使用者資訊庫的表達。第二，架構擴充套件性的提高。由控制器對交換機指揮操作，當本地蜂窩代理執行下，許多如閾值比較、輪詢流量計數操作更加便利。第三，資料包相關操作。對於資料包分類、深度包檢測及其他報頭壓縮額外操作，需保證交換機對各操作支援。第四，靈活切片。可考慮在架構設計中將語義空間分片引入，且在基站資源靈活切片方面通過控制基站方式實現。
3軟體定義網路下蜂窩行動網路優化策略
3.1本地代理模式運用
從以往蜂窩行動網路執行情況看，面臨的難題主要表現在使用者位置頻繁移動、使用者數量增多、服務質量、細粒度控制等層面，這就要求在蜂窩行動網路架構設計中從可擴充套件性方面著手。以網路擁堵情況、使用者網路用量超出上限、優先順序流量低等問題為例，交換機執行中為與此代理視訊流相吻合，需採取程式碼轉換方式。這一過程中涉及極多的控制、監測操作，很可能導致集中控制器被壓垮。同時，本地事件發生後，集中控制器可能難以在第一時間反應給底層交換機。此時在優化中可考慮將控制面功能設置於底層交換機中，其相比傳統交換機軟體，控制功能更加簡單。具體實現中，強調由控制器對代理控制指揮，而每個代理的執行都有相應的交換機，確保本地操作順利實現。
3.2NOS作業系統控制
根據SDN架構設計要求，需實現使用者資料包的靈活處理。而該目標的實現也需引入一定的優化策略，可藉助SDN控制器中的NOS作業系統，其中的程式模組在處理使用者資料上效果顯著，將移動性管理、無線電資源管理等融為一體。需注意的是，在處理單個數據包時，一般由多個模組共同實現，如網路流量，其決定性因素包括網路元件、使用者位置、流量監控結果以及相關的計費規則等。對此，在NOS作業系統應用下，應使系統對多個模組組合進行支援，各交換機執行中，都有自身的分組處理規則，以RTS執行時系統、Frenetic語言為例，需體現在處理規則集合中。
3.3交換機規則與協議控制
從當前交換機應用情況看，對於蜂窩資料網路中的許多功能，OpenFlow交換機都可支援，加上乙太網環境下，對於報頭欄位為TCP/UDP或IP的資料包，可實現對細粒度的控制。部分運營商在流量中介軟體選擇上，也直接藉助OpenFlow交換機轉發動作實現，在此基礎上結合QOS策略，計劃流量，使資料包傳送路徑改變。同時，對於使用者流量超出上限、網路擁堵、流量計費問題，位元組計數器、各規則包可支援。儘管當前交換機在支援蜂窩資料網路上優勢較為明顯，但考慮到多級別細粒度策略的支援，仍需採取進一步優化措施。
4結束論
軟體定義蜂窩網路的應用是當前優化蜂窩行動網路的極其重要的選擇。實際優化中，應正確認識當前LTE蜂窩網路架構下存在的問題，明確SDN架構設計要求，在此基礎上採取相應的優化策略，如本地代理模式的運用、NOS操作控制系統以及交換機協議控制等，以此實現網路優化目標。
參考文獻
[1]張佳鑫，張興，李永競，等.蜂窩網路中基站關係與業務關係網路與應用[J].中國科學：資訊科學，2017，（05）：648-663.