目前无线通信中的频谱资源处于稀缺的状态,业务承载能力也因物理层传输技术演进的局限性而趋于饱和,下一代无线通信系统的发展仍面临巨大的挑战。因此,亟需引进一种新型的网络架构,保证大容量的数据传输、降低网络的开销、增强组网的灵活性。非栈式协议框架解耦了控制面和用户面,抽象并虚拟化网络资源,使网络表现出可重定义性,成为了下一代网络架构革新的技术基础之一。本文主要研究了一种非栈式可重定义网络,具体包括:首先,论文提出了一种非栈式可重定义的无线接入网。非栈式无线接入网打破了用户面中协议栈的层级关系,形成了平坦部署的用户面;集中了网络中的控制逻辑,新增了管理面和全局网络视图,管理面能对网络底层资源进行管理抽象,根据全局网络视图中的全局信息调度和编排用户面和控制面中各个功能模块。几个组件相互协同合作,实现了网络管理智能化、网络资源分配动态化。其次,论文设计了非栈式无线接入网中的控制信令策略。根据LTE中的信令交互过程和信令中的信息元素,设计并分析了非栈式无线接入网下的X2小区切换、初始附着、解附着、服务请求四个流程。在保证信令交互的完整性和有效性的前提下,控制逻辑的集中特性简化了信令的交互过程。仿真结果表明,非栈式无线接入网中的小区切换时延为24ms,初始附着时延为160μs;与LTE相比,两个用例产生的信令开销分别降低了28.8%和42.5%。最后,论文提出了非栈式无线接入网中的业务卸载方案。方案中定义了状态动作-价值深度学习网络,衡量用户在不同环境下的策略性能,并以奖励函数为反馈,在强化学习的框架下修正用户的动作策略。用户终端能够在不同的环境下获得相应的业务卸载策略,以较少的能耗和开销完成一项业务卸载任务。仿真研究了业务子模块数量变化、不同数据包大小以及有无切换控制等不同场景下的业务卸载性能。结果显示,所提出的业务卸载方案能够降低能量消耗和小区切换率。论文从信令策略和业务卸载方案评估了非栈式可重定义无线接入网的性能,对未来移动通信的网络架构设计具有参考和借鉴意义。