SDN与NFV赋能：铁路系统空天地融合网络架构设计

"滕颖蕾、李鑫等人在2020年的《物联网学报》上发表了一篇关于基于SDN的铁路系统空天地融合网络架构的文章。文章针对列车通信网络存在的问题，如制式单一、环境恶劣和数据传输可靠性低，提出了结合SDN和NFV技术的新型融合网络架构。该架构旨在通过集中控制器优化管理和提升网络性能，实现应用与物理基础设施的分离。同时，文中探讨了架构设计的具体细节，包括协议需求、功能需求和信息流等方面，并对比了融合网络与传统单一制式网络的性能差异。最后，作者们还指出了当前面临的问题及可能的解决途径。" 本文的核心知识点如下： 1. **软件定义网络（SDN）**：SDN是一种新型的网络架构，它将网络控制平面与转发平面分离，使得网络的控制逻辑集中化，可以通过软件灵活地配置和管理网络，提高网络的可编程性和自动化能力。 2. **网络功能虚拟化（NFV）**：NFV是将传统的硬件网络设备的功能转移到虚拟机上，通过软件实现，这样可以提高网络部署的灵活性，降低成本，并便于服务的快速提供和扩展。 3. **网络融合**：在铁路系统中，网络融合指的是将不同的通信网络（如地面、卫星、无线等）整合在一起，形成一个统一的空天地一体化网络，以满足不同业务的需求，提高通信的覆盖范围和可靠性。 4. **空天地一体化网络**：这种网络结合了空间（卫星）、地面（有线和无线）和空中（无人机或飞行器）的通信资源，提供全方位、连续的网络覆盖，尤其对于铁路这样的长距离、复杂地形环境具有重要意义。 5. **集中控制器**：在提出的架构中，集中控制器是SDN的关键组件，它负责管理和协调底层物理设施，实现对网络资源的全局视图和智能调度。 6. **协议需求与功能需求**：文章讨论了这种融合网络架构所需的通信协议和功能，包括但不限于路由协议、安全协议、服务质量（QoS）保证等，这些都是确保数据安全可靠传输的基础。 7. **性能对比分析**：通过对比分析，展示了空天地融合网络相对于单一制式网络在覆盖范围、带宽利用率、延迟等方面的优越性，进一步证明了融合网络的优势。 8. **待解决的问题及解决方向**：尽管融合网络有诸多优势，但文章也指出，目前还存在安全性、网络动态适应性等问题，需要进一步研究，比如增强安全机制、优化网络自适应算法等。 这篇文章为铁路通信网络的改进提供了新的思路，即利用SDN和NFV技术构建空天地融合网络，以提升网络性能和数据传输的可靠性。同时，它也引发了对网络未来发展的深入思考，特别是在面对复杂环境和多业务需求时如何构建更加高效、智能的通信网络。