[发明专利]一种SDN化的5G网络系统及其协作控制方法

说明书

本发明提供了一种SDN化的5G网络系统及其协作控制方法，系统架构分为基础架构层、控制层和应用层，基础架构层包括基站和交换器，控制层设置有多个控制器，应用层主要用于确定业务的QoS需求，其特征在于：每个交换器中的服务器通过服务器虚拟化技术分解为至少以下四种虚拟机：EE‑SIVM虚拟机、CP‑SIVM虚拟机、DP‑CIVM虚拟机以及CC‑CIVM虚拟机。其效果是：充分应用SDN化的5G网络超强控制能力，结合多点协作控制思想，既能实现基站的协作发送和开关切换，又能实现远端服务数据的协作备份以及云计算控制，从不同角度出发将网络资源集中到业务需求量大、QoS要求高、网络可用有线传输、无线发送资源较少的区域，对5G超密集网络的系统性能提升、资源利用具有重要意义。

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体涉及一种SDN化的5G网络系统及其协作控制方法。

背景技术

随着无线网络多媒体化的发展，大量移动应用及服务不断被催生，新的商业机会也不断被创造，人类生活工作中的金融活动，社交活动等与移动网络绑定从而产生了“智慧城市”、“智慧网络”的信息社会远景。爆炸式增长的网络业务量和急剧涌现的各种新的业务模式使得5G网络从小区建设规模到资源消耗都呈现出“大规模”、“密集型”的特征。

首先，具有超大可用无线频域带宽的毫米波频段(millimeter waves，mmwave)被5G网络采用。其次，为了解决高频段的衰落，超密集型小区(ultra-dense small cell)和大规模MIMO技术(massive multiple input multiple output，massive MIMO)被进一步在5G中引入并得到广泛研究。然而，海量终端业务的接入及不断提升的用户业务需求等也给业务QoS(quality of service)保障下的5G网络承载、无阻塞有线路由、无线发送、系统成本及能效等方面带来了巨大的压力。

发明内容

本申请通过提供一种SDN(Software-Defined Networks，软件定义网络)化的5G网络系统，通过其强大的控制层对网络资源进行整体分配优化，同时结合多点协作，实现有限资源的最大化利用。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：

一种SDN化的5G网络系统，系统架构分为基础架构层、控制层和应用层，所述基础架构层包括基站和交换器，所述控制层设置有多个控制器，所述应用层主要用于确定业务的QoS需求，其关键在于：每个基站作为终端接入点并形成超密集小区网络覆盖，多个基站通过有线链路连接到交换器中，在每个交换器中配置有多个服务器，每个交换器中的服务器通过服务器虚拟化技术分解为至少以下四种虚拟机：

EE-SIVM虚拟机：用于存储交换机所连接基站的端到端发送数据；

CP-SIVM虚拟机：用于实现远端业务供应商的数据备份；

DP-CIVM虚拟机：用于实现数据处理；

CC-CIVM虚拟机：用于实现云计算。

进一步地，远端业务提供者的数据分布式备份在相邻的多个CP-SIVM虚拟机中，当用户发起远端业务需求时，存储在本地CP-SIVM虚拟机中的远端数据备份将直接复制到本地EE-SIVM虚拟机中并通过基站服务用户，存储在非本地CP-SIVM虚拟机中的远端数据备份将通过短距离有线链路传输到本地EE-SIVM虚拟机中并通过基站无线协作服务用户。

进一步地，所述EE-SIVM虚拟机存储的数据包括源端交换器待有线传输至目的端交换器的数据缓存和交换器所连接基站待无线发送的数据缓存。

进一步地，所述CC-CIVM虚拟机作为云计算资源池，多个交换器处的CC-CIVM虚拟机相互协作支持控制层对网络的优化计算从而实现网络的快速优化及资源分配。