系统架构-通信系统架构设计

通信网络系统架构

局域网

单一机构所拥有的专用计算机网络

局域网从早期只提供二层交换功能的简单网络发展到现在，还提供三层路由功能的复杂网络

局域网的典型架构风格：

• 单核心架构：由一台核心二层或三层交换设备充当网络的核心设备，通过这个设备连接广域网之间的互连路由设备，接入广域网
• 双核心架构：指核心交换设备通常采用三层以上的两台核心交换机
• 环形架构：多台核心交换设备连接成双RPR动态弹性分组环，构建网络的核心。核心交换设备也是三层交换设备
• 层次局域网架构（多层局域网）：由核心层交换设备、汇聚层交换设备和接入交换设备

广域网

属于多级网络，将分布在各地的局域网互连起来，形成一个大的网络。

广域网的构建模型：

• 单核心广域网：一台核心路由设备和各局域网组成，核心路由设备采用三层及以上交换机
• 双核心广域网：由两台核心路由设备和局域网组成。
• 环形广域网：三台以上核心路由器设备构成路由环路
• 半冗余广域网：多台核心路由设备连接各局域网而形成的，其中任意核心路由设备至少存在两条以上连接至其他路由设备的链路，如果任何两个核心路由设备之间均存在连接则属于全冗余广域网
• 对等子域广域网：通过将广域网的路由设备划分成两个独立的子域，每个子域路由设备采用半冗余方式互连，两个子域之间通过一条或多条链路互连。
• 层次子域广域网：将大型广域网路由设备划分成多个较为独立的子域，每个子域内路由设备采用半冗余方式互连，多个子域之间存在层次关系 

移动通信网

5GS（5GSystem）为移动终端用户（UE）提供服务时常需要使用N6连接数据网接口与DN（Data Network）（蜂窝网络）网络相连。

UE通过5G网接入DN有两种模式：

• 透明模式：5GS通过UPF的N6接口直接连接至运营商特定的IP网络，然后通过防火墙或代理服务器连接至DN（即外部IP网络）
• 非透明模式：5GS直接接入外部网络，没有使用其他中间件

5G网络的边缘计算（MEC）架构：靠近终端用户UE的移动网络边缘部署5G UPF网元，结合在移动网络边缘部署边缘计算平台（MEP）

软件定义网络（Software Defined Network SDN）

利用软件控制网络，利用分层的思想，将网络分为控制层和数据层。

• 控制层包括可编程控制器，具有网络控制逻辑的中心
• 数据层包括哑交换机，仅提供简单的数据转发功能

两层之间采用开放的统一接口