面向2020年及未来,5G网络需要满足消费者在居住、工作、休闲和交通等各种区域的多样化业务需求,这使得5G技术的相关研究成为了通信领域最为活跃和值得关注的热点之一。SDN (Software Defined Networking,软件定义网络)提供了将网络的数据面和控制面进行分离的方法,使得网络的工作效率进一步提高成为可能,尤其是对5G移动网络而言,SDN对5G移动网络的发展具有重大的意义。本论文结合SDN技术和5G网络的相关研究,针对未来5G网络架构和安全的需求,进行了基于SDN的5G网络研究。首先,本论文对基于SDN的移动核心网的相关技术,包括安全架构,进行了学习和研究,并完成了相关总结和归纳。其次,我们设计并实现了基于POF的5G-SDN架构。虽然OpenFlow协议从1.5版本开始支持GTP协议,但是,随着OpenFlow支持的协议不断增加,势必会使OpenFlow协议愈加复杂;同时,灵活性上依旧存在很大的缺陷,所以我们设计了基于POF的5G-SDN网络控制器开发方案——通过POF控制器协议无关转发的特性来解决该问题,同时也使得改良后的POF控制器能够与SGW网元进行通信。并以此为基础,搭建了基于POF的5G-SDN架构演示系统。最后,针对目前国内外提出的基于SDN的5G安全架构的缺点——打补丁式的解决方法所带来的系统冗余、安全域与网络域的紧耦合,我们设计并实现了一种全新的基于SDN的5G安全架构,实现了安全域与网络域的松耦合,不仅保持了 SDN原有的简洁的三层架构,也使得安全的部署和调度更加简单、系统和条理。并在此架构之下,开发、部署了两个我们设计的安全应用,完成对我们系统可行性的验证。