Page 40 - 网络电信2016第12期
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解决方案
面向未来移动通信的核心网架构
宗在峰 吴瑟 中兴通讯股份有限公司
提出了一种基于虚拟化网络和软件定义
网络（SDN）的虚拟核心网架构，该架构简
化了核心网的接口和协议，融合了业务链的
处理，还引入智能化管理模块，可以支持未
来移动网络的自动化部署、自动配置、自优
化、自愈等功能，从而更好地支持了5G复
杂多变的不同场景。另外，该架构将核心网
功能集成，将处理模块和用户上下文分开，
从而能更好地支持核心网的分布式处理。
面向未来移动通信的5G网络将是一个支持更快速度、更 数据流是否需要被业务服务器处理。在这种架构中，业务链组
短时延、更多用户、更高速移动性的网络，它将支持超密集网 合不灵活，增加或修改业务服务器配置复杂，不利于创新业务
络、超可靠通信及大规模机器终端的接入。5G网络需求不仅仅 的开展[3]。
对无线技术是个挑战，对移动核心网同样提出了更高的要求。
全球很多标准组织均已开始考虑如何将网络虚拟化和SDN
云计算、软件定义网络（SDN）等新技术是对IT产业的一 等新技术应用到移动网络中。例如，开放式网络基金会（ONF）
次革命，它们同样也为未来移动通信提供了新的可能和机遇。 的“Wireless & Mobile”工作组正在讨论如何将SDN与移动网
随着云计算在IT界的兴起，传统电信运营商很快意识到该技术 络结合：利用SDN技术可将移动核心网中的用户面转发功能集成
的优势，并希望将它引入传统电信网络。电信运营商联合设备 到支持SDN的交换机中实现。除此之外，中国通信标准化协会
制造商、IT厂商在欧洲电信标准化协会（ETSI）成立了网络功 （CCSA）、IMT-2020等组织也有相关的讨论。
能虚拟化（NFV）工作组，讨论如何利
用虚拟化技术在通用云计算平台上实 然而，在当前的讨论中，网络虚拟
现传统电信设备的功能。ETSI NFV定 化与移动网络的结合常常只是简单地将
义了基于网络虚拟化技术的管理和编排 4G网络的物理网元进行虚拟化。SDN与移
（MANO）架构[1]，使用该架构可方便地 动网络的结合则倾向于简单地将移动网
将电信网络中物理网元虚拟化。 络中的公用数据网网关（PDN GW）、服务
GW划分为转发功能和控制功能，并将转
SDN技术则是对传输网络的一次革 发功能放到SDN架构中的交换机中实现，
命。在传统交换机中，控制面和转发面 而控制功能则作为SDN控制器上的应用，
是紧耦合的。交换机行为的改变需要复 通过SDN控制器控制位于交换机中的转发
杂的配置，有时甚至需要修改交换机软 功能。这样的结合除了将网元进行了虚
件。SDN架构将现有传输网络中的控制 拟化之外对4G核心网未做任何优化。
面和转发面分离，使得底层架构对上层
应用和网络服务抽象为一个逻辑实体， 一、基于4G架构的核心网
管理人员可通过编写应用程序（APP） 虚拟化
控制转发面的行为[2]。
在4G网络架构中，核心网由一系列
除了上述的网络虚拟化技术和SDN技术之外，业务链也是 物理网元组成，这些物理网元间通过标准化的接口互相通信。
核心网演进的热门技术之一。业务服务器是运营商用来对用户 4G网络架构是控制面和用户面分离的架构，其中移动管理实体
数据流进行优化和提供增值业务的重要手段。在现有网络中， （MME）、服务GPRS支持节点（SGSN）、归属签约用户服务器
业务服务器和底层传输网络紧耦合，导致网络配置不灵活，扩 （HSS）、策略和计费规则功能（PCRF）等是控制面网元，负责
展性不好。业务服务器通常是插入到传输路径上的，当加入新 用户接入管理、鉴权、移动性管理、会话管理、策略控制等功
的业务服务器时需要对网络拓扑做出改变。并且，为了简化配 能。服务网关（SGW）、PDN GW是用户面网元，主要负责用户数
置，业务服务器常常按固定顺序串联在传输路径上，所有数据 据包的转发、隧道管理功能、地址管理等功能。尽管4G网络架
流都按事先设定的固定顺序流经所有串联的业务服务器，不管 构是控制面和用户面分离的架构，SGW和PDN GW中仍然有部分控
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