基于SDN的C-RAN系統(tǒng)中資源調(diào)配方法.pdf

1、隨著移動通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)難以滿足用戶需求的增長，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)僵化、管理維護成本高企等問題也愈來愈突出。為提高網(wǎng)絡(luò)頻譜效率、能量效率、可靠性和可擴展性，業(yè)界提出了面向2020年之后的第五代移動通信系統(tǒng)(5th Generation Mobile CommunicationsSystem，5G)。相比已經(jīng)廣泛應(yīng)用的長期演進系統(tǒng)(Long Term Evolution，LTE)，5G將提供更高的傳輸速率與更低的網(wǎng)絡(luò)時延，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加靈活，

2、也更易于升級和維護。
　　為提升5G系統(tǒng)的性能，云接入無線網(wǎng)絡(luò)（Cloud Radio Access Network，C-RAN）、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(Network FunctionVirtualization，NFV)等技術(shù)相繼被提出，出現(xiàn)了多種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其實現(xiàn)方案。其中，C-RAN與SDN/NFV相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能與設(shè)備間解耦合、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

3、按需部署提供了可行性，并能提高網(wǎng)絡(luò)部署、維護和升級的靈活性和可擴展性。
　　資源調(diào)度和配置是移動通信系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容，對提高系統(tǒng)吞吐率、資源利用率以及網(wǎng)絡(luò)可擴展性等性能具有重要意義。本文基于SDN/NFV的基本原理和網(wǎng)絡(luò)特性，對應(yīng)用于C-RAN系統(tǒng)中的資源調(diào)配方法進行了研究，并提出了面向多業(yè)務(wù)、保障用戶服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）的無線資源分配方法和基于SDN編排調(diào)度的C-RAN系統(tǒng)抽象與資源配置方法

4、。本文研究內(nèi)容主要包括以下3個方面:
　　(1)對SDN系統(tǒng)架構(gòu)進行了研究，總結(jié)了目前SDN技術(shù)應(yīng)用于移動通信系統(tǒng)亟須解決的問題;介紹了傳統(tǒng)SDN網(wǎng)絡(luò)、軟件定義無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)，并對NFV技術(shù)原理及其應(yīng)用于移動通信系統(tǒng)中的多種虛擬化方案進行了介紹和比對。
　　(2)對比了C-RAN與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的區(qū)別，針對C-RAN網(wǎng)絡(luò)的用戶下行接入過程和無線資源分配的基本原則，提出了一種多業(yè)務(wù)QoS帶寬分配算法，在保障系統(tǒng)吞吐率的

5、同時兼顧用戶QoS需求，體現(xiàn)資源分配的用戶間公平性。該算法面向多個用戶，綜合可用帶寬資源、業(yè)務(wù)優(yōu)先級等級和速率要求等條件，為不同類型業(yè)務(wù)配置權(quán)重系數(shù)，并在帶寬分配過程中進行調(diào)整，以滿足可用帶寬、請求速率限制并提高系統(tǒng)吞吐率。仿真結(jié)果表明，該算法體現(xiàn)了業(yè)務(wù)間差異性，并保障了系統(tǒng)吞吐率。
　　(3)基于SDN/NFV的網(wǎng)絡(luò)抽象和虛擬化原理，針對C-RAN系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心與無線端資源配置問題，提出了2種用于描述C-RAN系統(tǒng)基帶處理單元