核心網(wǎng)絡演進趨勢探討[圖]

0 前言

隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,核心網(wǎng)向承載IP化、寬帶化、結(jié)構(gòu)扁平化、能力開放化方向發(fā)展。隨著LTE的加速到來,核心網(wǎng)將面臨著多種無線接入技術(shù)并存的局面,在解決2G/3G/4G網(wǎng)絡的接入及互操作問題的同時,也要考慮異構(gòu)網(wǎng)絡(例如Wi-Fi/WiWAX)的融合問題。移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展所產(chǎn)生的大量新業(yè)務,對核心網(wǎng)提出了新的需求。傳統(tǒng)的電信業(yè)務面臨著互聯(lián)網(wǎng)OTT業(yè)務的挑戰(zhàn),電信運營商為了避免成為管道,都在加速管道智能化和能力開放化的進程,核心網(wǎng)也必須適應這種變革。

本文從用戶數(shù)據(jù)融合、語音業(yè)務遷移、分組網(wǎng)絡演進、IMS網(wǎng)引入及策略控制發(fā)展等方面探討了核心網(wǎng)的演進方向,提出了核心網(wǎng)的目標架構(gòu),并分析了核心網(wǎng)長期發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)及未來核心網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

1 核心網(wǎng)絡演進

核心網(wǎng)是通信網(wǎng)絡的核心控制層,其技術(shù)標準為了適應新的業(yè)務發(fā)展需求在不斷演進。核心網(wǎng)絡標準研究有幾個明顯的趨勢:網(wǎng)絡架構(gòu)趨向融合、從面向人的通信到面向機器通信、開始進行流量優(yōu)化的研究、更加關(guān)注能力的開放。現(xiàn)有核心網(wǎng)主要基于3GPP R6標準,R7版本引入了PCC架構(gòu),開始關(guān)注網(wǎng)絡的控制策略,在R6 版本的WLAN 與WCDMA 統(tǒng)一認證的基礎(chǔ)上,R7版本又進一步對WLAN和WCDMA的融合進行了研究。R8版本提出了研究融合2G/3G/4G/WLAN的統(tǒng)一EPC核心網(wǎng),PCC開始考慮BBERF等非3GPP的統(tǒng)一控制架構(gòu),同時對WLAN業(yè)務分流的ANDSF技術(shù)及機器類通信(MTC)問題展開了研究。R9版本提出了用戶數(shù)據(jù)融合(UDC)的框架及分布式架構(gòu),并進一步對MTC問題進行優(yōu)化研究。R10版本對用戶數(shù)據(jù)的多接入、PCC對業(yè)務和計費系統(tǒng)的接口、基于GTP的WLAN接入問題進行了研究。R11版本正在研究UDC數(shù)據(jù)模型、PCC對固定移動的統(tǒng)一控制架構(gòu)、數(shù)據(jù)業(yè)務分流、運營商能力開放(MOSAP)、MTC性能優(yōu)化等一系列問題。

在一定時期內(nèi),核心網(wǎng)絡將向如下方向演進:移動核心網(wǎng)的電路域和分組域?qū)㈤L期并存;分組域向統(tǒng)一、扁平的架構(gòu)演進;IMS是語音和多媒體業(yè)務的目標架構(gòu);隨著LTE網(wǎng)絡覆蓋的逐步擴展,部分語音業(yè)務逐步遷移至分組網(wǎng)絡;WLAN等非3GPP的異構(gòu)網(wǎng)絡將逐漸融入3GPP網(wǎng)絡架構(gòu);隨著IMS、LTE網(wǎng)絡的引入,用戶數(shù)據(jù)將逐步向統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變。

圖1示出的是核心網(wǎng)演進的目標架構(gòu)。

1.1 用戶數(shù)據(jù)融合未來網(wǎng)絡中多種用戶數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)管理帶來新的挑戰(zhàn),F(xiàn)有網(wǎng)絡中存在著多種用戶數(shù)據(jù),2G和3G用戶采用共用HLR的方式,WLAN和寬帶用戶數(shù)據(jù)部署在AAA,用戶增值業(yè)務數(shù)據(jù)存儲在VAS。未來隨著IMS、PCC、LTE等新網(wǎng)絡設備的引入將使用戶數(shù)據(jù)的網(wǎng)元變得復雜,將出現(xiàn)HLR、HSS、SPR、AAA等多種類型的數(shù)據(jù)庫,同時伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將出現(xiàn)多種多樣提供豐富業(yè)務的應用服務器,這些服務器也將存儲不同類型的用戶數(shù)據(jù),同時物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將帶來大量存儲機器設備信息的數(shù)據(jù),各種類型用戶數(shù)據(jù)的出現(xiàn)將對數(shù)據(jù)管理提出新的挑戰(zhàn)。

從技術(shù)發(fā)展角度來看,3GPP提出的用戶數(shù)據(jù)融合(UDC)致力于數(shù)據(jù)庫融合技術(shù)研究,數(shù)據(jù)融合已成為業(yè)界公認用戶數(shù)據(jù)管理的發(fā)展趨勢。從用戶數(shù)據(jù)管理技術(shù)方面來看,隨著IT技術(shù)的發(fā)展,電信設備本身將具備更高的處理能力和存儲能力,用戶數(shù)據(jù)管理朝著集中式數(shù)據(jù)庫、分布式架構(gòu)的方向發(fā)展。用戶數(shù)據(jù)管理的分層架構(gòu)使前端數(shù)據(jù)查詢和后端數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)分離,增加了用戶數(shù)據(jù)管理的靈活性和可擴展性,2G/3G、LTE、IMS、AAA、AS等數(shù)據(jù)呈現(xiàn)融合的管理趨勢,未來的目標是建立統(tǒng)一的用戶數(shù)據(jù)中心。總體上來看,用戶數(shù)據(jù)組織形式正在從以網(wǎng)絡為中心逐步向以用戶為中心轉(zhuǎn)變,整體朝著數(shù)據(jù)融合的方向發(fā)展。

現(xiàn)有用戶數(shù)據(jù)管理將逐步實現(xiàn)HLR/HSS用戶數(shù)據(jù)融合,從移動核心網(wǎng)開始,實現(xiàn)2G/3G/LTE的統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)管理,并以融合的HLR/HSS為基礎(chǔ),考慮更多數(shù)據(jù)類型的融合,構(gòu)建運營商自己的統(tǒng)一融合數(shù)據(jù)中心。長遠來看,逐步考慮用戶數(shù)據(jù)中心的開放性,推動業(yè)務創(chuàng)新,提升用戶的業(yè)務體驗。核心網(wǎng)近期將逐步引入分布式架構(gòu)的用戶數(shù)據(jù)設備;LTE、IMS引入后,優(yōu)先考慮在移動核心網(wǎng)上逐步實現(xiàn)HLR與EPC-HSS、IMS-HSS的設備融合;基于HLR/HSS融合設備,以用戶為中心,逐步考慮將固網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)設備、業(yè)務平臺等相關(guān)用戶數(shù)據(jù)集中,構(gòu)建統(tǒng)一的融合數(shù)據(jù)中心。

1.2 電路域的演進核心網(wǎng)電路域主要承載語音業(yè)務,傳統(tǒng)的固定TDM交換機與固定軟交換正在被IMS網(wǎng)絡替代,移動TDM交換機已經(jīng)被移動軟交換設備替代,隨著IP化改造的全面部署,核心網(wǎng)電路域承載將逐步退出歷史舞臺。移動核心網(wǎng)電路域目前普遍采用2G/3G共核心網(wǎng)圖1 核心網(wǎng)演進的目標架構(gòu)2本期關(guān)注Monthly Focus赫罡,滕佳欣,朱斌核心網(wǎng)絡演進趨勢探討郵電設計技術(shù)/2012/05的方式,本地網(wǎng)層面軟交換端局已經(jīng)全面替換TDM端局,實現(xiàn)了控制與承載的分離,長途網(wǎng)層面還存在TDM和軟交換2張長途網(wǎng)。固定核心網(wǎng)本地網(wǎng)層面?zhèn)鹘y(tǒng)TDM交換機和固網(wǎng)軟交換設備并存,長途網(wǎng)層面也是TDM長途網(wǎng)和軟交換長途網(wǎng)共存。

核心網(wǎng)演進的目標架構(gòu)

目前,IP 化改造是核心網(wǎng)電路域升級的主要內(nèi)容。IP化使網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)更為簡單,提高了網(wǎng)絡資源利用率,IP化改造后Pool的實施進一步優(yōu)化了核心網(wǎng)絡的業(yè)務性能。移動核心網(wǎng)IP化改造在本地網(wǎng)層面由Nc、Nb核心網(wǎng)接口向A、Iu-CS等接口延伸。移動長途網(wǎng)層面?zhèn)鹘y(tǒng)的TDM端局逐漸退網(wǎng),長途軟交換將逐漸轉(zhuǎn)化為呼叫協(xié)調(diào)節(jié)點(CMN),不再處理語音承載業(yè)務,只進行呼叫信令處理。固網(wǎng)核心網(wǎng)因結(jié)構(gòu)形態(tài)較復雜,其IP化進程也較緩慢,隨著寬帶提速和光進銅退進程的加速,固網(wǎng)TDM端局逐漸退網(wǎng),其話務被固網(wǎng)軟交換端局和IMS吸收,固網(wǎng)軟交換和IMS在一定時期內(nèi)會共存。固定TDM 長途網(wǎng)隨著TDM 端局的退網(wǎng),也逐漸退網(wǎng),固定軟交換在IP化改造后實現(xiàn)SIP互通,最終固定移動長途話務都通過扁平化網(wǎng)絡疏通。

移動核心網(wǎng)電路域的長期演進與語音和短信業(yè)務的提供密切相關(guān),電路域語音和短信業(yè)務有向分組網(wǎng)絡遷移的趨勢。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展及LTE產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,LTE時代正在加速到來,目前全球已有將近50張LTE商用網(wǎng)絡。LTE網(wǎng)絡主要提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務,在LTE網(wǎng)絡部署初期,語音和短信業(yè)務仍由電路域提供,這就要求電路域升級來支持CSFB及短信回落功能,隨著LTE網(wǎng)絡的覆蓋的不斷完善,語音和短信業(yè)務開始逐漸向LTE網(wǎng)絡遷移,LTE網(wǎng)絡將逐漸采用SRVCC方案解決語音業(yè)務問題。語音業(yè)務的遷移是長期過程,語音、短信業(yè)務長期將由電路域提供,電路域?qū)⒅鸩缴壐脑鞚M足與LTE/IMS的互操作要求。

隨著核心網(wǎng)電路域設備刀片式架構(gòu)的廣泛采用和軟件技術(shù)的發(fā)展,核心網(wǎng)電路域有向大容量集中化部署及虛擬化發(fā)展的趨勢。現(xiàn)網(wǎng)電路域設備老平臺較多,設備數(shù)量多,而且大部分省份采用分散部署的方式。隨著軟交換設備刀片式架構(gòu)(ATCA)的廣泛采用,設備能力得到很大的提升,使集中化部署成為可能。

集中化部署能有效減少運行維護費用,使軟交換能更加低成本高效地運行,更重要的是在平臺趨同的基礎(chǔ)上未來虛擬化技術(shù)的引入使得運營商能夠在通用的硬件平臺上構(gòu)建多廠家共存系統(tǒng)。

1.3 支持多接入的分組網(wǎng)絡

移動核心網(wǎng)分組域主要提供移動數(shù)據(jù)業(yè)務,隨著移動寬帶化加速,核心網(wǎng)分組域也在不斷演進。目前,核心網(wǎng)分組域普遍采用2G/3G共核心網(wǎng)的方式,隨著移動數(shù)據(jù)業(yè)務流量的快速增長,現(xiàn)網(wǎng)開始引入3G DT技術(shù),減輕SGSN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)壓力,基本實現(xiàn)控制與承載分離。分組域網(wǎng)元的大容量集中部署使分組域設備的容災問題變得更為重要,現(xiàn)網(wǎng)通過采用SGSN Pool技術(shù)解決SGSN容災問題,并實現(xiàn)SGSN負載容量均衡。

分組域演進的目標架構(gòu)是2G/3G/4G共核心網(wǎng),在向目標演進的過程中要解決現(xiàn)有網(wǎng)絡如何平滑升級的問題。為了使用戶有更好的業(yè)務體驗,現(xiàn)有分組網(wǎng)絡首先要升級支持與LTE網(wǎng)絡的互操作,此外為了實現(xiàn)業(yè)務連續(xù)性需要2G/3G接入與LTE接入有相同的錨點,這個錨點就是GGSN與PGW的融合節(jié)點,這就要求GGSN能夠通過軟件升級的方式支持GGSN/PGW融合功能,F(xiàn)網(wǎng)SGSN向MME演進有2種不同的選擇,一種是升級成為Gn/Gp SGSN與MME融合節(jié)點,另一種是升級成為S3/S4 SGSN與MME的融合節(jié)點,現(xiàn)網(wǎng)SGSN可以升級為Gn/Gp SGSN與MME融合節(jié)點,而新建的MME 節(jié)點要求同時支持Gn/Gp SGSN 及S3/S4SGSN,F(xiàn)網(wǎng)GGSN與SGSN的擴容和改造將采用能夠平滑升級到EPC的硬件平臺,通過軟件升級的方式實現(xiàn)SGSN/MME、GGSN/EPC-GW的融合。

Wi-Fi作為一種應用廣泛、成本低、帶寬高的無線接入技術(shù)越來越受到運營商的重視,已成為分流數(shù)據(jù)業(yè)務、優(yōu)化網(wǎng)絡覆蓋的重要手段。3GPP系統(tǒng)正在逐步將Wi-Fi技術(shù)融入到統(tǒng)一的分組核心網(wǎng)。由于Wi-Fi屬于非3GPP的接入技術(shù),因此與3GPP系統(tǒng)的融合就變得較為復雜。Wi-Fi與移動網(wǎng)絡的融合可大致分為統(tǒng)一認證、統(tǒng)一接入及系統(tǒng)間的業(yè)務連續(xù)等幾個階段。統(tǒng)一認證是指Wi-Fi重用3GPP接入鑒權(quán)機制,相對于Portal認證方式,統(tǒng)一認證更方便用戶的接入,同時也提高了安全性,由于終端和網(wǎng)絡的支持程度較好,各個運營商已經(jīng)開始進行統(tǒng)一認證的部署。統(tǒng)一接入和系統(tǒng)間的業(yè)務連續(xù)對終端和網(wǎng)絡的要求比較高,需要支持Mobile IP協(xié)議及IPSec隧道,為了降低對網(wǎng)絡,尤其是終端的技術(shù)要求,標準組織正在研究采用GTP協(xié)議的解決方案,這也是未來的發(fā)展方向。為了更加有效地實現(xiàn)Wi-Fi的業(yè)務分流,分組網(wǎng)絡開始引入接入網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)與選擇功能(ANDSF),由網(wǎng)絡側(cè)向終端下發(fā)系統(tǒng)間移動性策略信息,終端根據(jù)這些信息,選擇合適的接入網(wǎng)絡,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務的有效分流。

1.4 全業(yè)務運營的IMS

IMS最早由3GPP在R5中提出,是一個基于分組域提供IP多媒體業(yè)務的子系統(tǒng)。隨后,IMS逐漸成為實現(xiàn)網(wǎng)絡融合和業(yè)務融合的核心技術(shù),3GPP2、ITU-TNGN-GSI、ETSI TISPAN等國際標準組織將IMS定義為未來網(wǎng)絡的核心控制架構(gòu)。為應對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的挑戰(zhàn),運營商的業(yè)務重點也從語音業(yè)務向多媒體業(yè)務轉(zhuǎn)移,IMS以其開放的標準架構(gòu)、支持固定/移動統(tǒng)一接入、強大的多媒體業(yè)務提供能力及完善的業(yè)務運營能力,成為運營商應對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的主要技術(shù)手段。

IMS不能為運營商提供所有業(yè)務,而是定位于解決具備電信級特征(QoS、安全、可管可控、普遍服務)的業(yè)務,如語音/可視電話、短信/彩信等,并提供一種固定移動融合解決方案和利用電信網(wǎng)的有利條件發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)類業(yè)務的手段。從網(wǎng)絡演進來看,目前業(yè)內(nèi)還沒有IMS技術(shù)之外的新的網(wǎng)絡架構(gòu),未來幾年內(nèi)不可能出現(xiàn)與IMS技術(shù)具有同樣成熟度和競爭力的技術(shù)。

從傳統(tǒng)TDM交換、軟交換到IMS的演進在業(yè)內(nèi)已成為不爭的事實。從技術(shù)標準角度來看,無論是ITU-T、TISPAN還是3GPP,都將IMS作為固定電話網(wǎng)和移動核心網(wǎng)網(wǎng)絡演進的唯一目標。

IMS發(fā)展以固網(wǎng)改造為切入點,結(jié)合TDM端局退網(wǎng)和光進銅退,逐步部署面向企業(yè)和個人的融合ICT業(yè)務;在移動網(wǎng)分組域疊加IMS網(wǎng)絡后開始向個人用戶提供RCS業(yè)務等互聯(lián)網(wǎng)類業(yè)務;隨著LTE的部署,網(wǎng)絡具備VoLTE業(yè)務能力,固定移動核心網(wǎng)開始向IMS演進,實現(xiàn)固定移動網(wǎng)絡的融合。

1.5 統(tǒng)一的策略控制

傳統(tǒng)的固定和移動寬帶接入并不感知業(yè)務,網(wǎng)絡根據(jù)用戶的簽約情況分配固定的帶寬資源,移動網(wǎng)絡雖然定義了較為完善的QoS信息,但隨著網(wǎng)絡帶寬的增加,新的應用和協(xié)議不斷出現(xiàn),使得靜態(tài)的簽約信息已經(jīng)不能滿足網(wǎng)絡運行的需要。運營商面臨著增量不增收的尷尬局面,低價值流量消耗了大量的資源,網(wǎng)絡無法根據(jù)負荷情況調(diào)整資源,運營商迫切需要改變粗放的經(jīng)營模式,能夠根據(jù)用戶信息,接入網(wǎng)絡情況,業(yè)務及內(nèi)容提供實時、差異化的網(wǎng)絡及用戶控制。

3GPP在R7版本引入了用于分組網(wǎng)絡業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸、QoS等策略控制和流計費的PCC架構(gòu),實現(xiàn)優(yōu)先級策略、QoS調(diào)控、資費調(diào)控等功能。PCC架構(gòu)增加了策略規(guī)則功能實體(PCRF)從而能夠根據(jù)業(yè)務特性、用戶屬性、網(wǎng)絡情況制定動態(tài)控制策略,通過策略執(zhí)行功能實體(PCEF)完成業(yè)務的檢測及策略的執(zhí)行。與靜態(tài)簽約信息相比,PCC架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)基于用戶分級、累計使用量、時間、位置、業(yè)務類型、接入類型、終端等的策略控制。國內(nèi)外運營商已經(jīng)開始PCC的商用部署,Vodafone、法電、中國移動都已經(jīng)推出了基于流量累計、業(yè)務類型的控制策略。

策略控制正在向更靈活的應用場景、固移融合統(tǒng)一的控制方向演進。一方面,3GPP不斷增強策略控制節(jié)點PCRF的功能,使PCC架構(gòu)能適應更多的應用場景。通過引入業(yè)務檢測功能(TDF)開展業(yè)務感知和私有策略研究,輔助運營商管理無AF的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務;提供基于消費限制的策略控制功能;研究基于無線網(wǎng)絡擁塞的策略控制。另一方面,策略控制技術(shù)正在向統(tǒng)一的策略控制平臺,統(tǒng)一的用戶管理方向發(fā)展。PCC架構(gòu)將支持非3GPP接入為其提供QoS管理策略,實現(xiàn)固定寬帶接入與3GPP接入網(wǎng)統(tǒng)一策略控制,實現(xiàn)包括WLAN、Femto等多種接入方式下的資源統(tǒng)一調(diào)度。

2 核心網(wǎng)絡未來發(fā)展趨勢

信息技術(shù)的高速發(fā)展,改變了人們的生活,新的應用和業(yè)務不斷涌現(xiàn),也對未來核心網(wǎng)的發(fā)展帶來新的挑戰(zhàn)。移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等新興事物的快速發(fā)展,產(chǎn)生了大量的新應用,也對核心網(wǎng)提出了新的需求。

信息技術(shù)自身的進步帶來變革,云計算、虛擬化等IT技術(shù)的思想對通信網(wǎng)絡產(chǎn)生了深遠的影響。新興的互聯(lián)網(wǎng)OTT業(yè)務逐漸蠶食電信運營商的傳統(tǒng)業(yè)務,運營商為了應對管道化的挑戰(zhàn),加快了核心網(wǎng)絡的智能化和能力開放化的過程。

2.1 滿足移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能化的需求

核心網(wǎng)絡,尤其是分組核心網(wǎng)絡正在面臨新的挑戰(zhàn),核心網(wǎng)絡需要不斷完善滿足新的需求。

移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,智能終端的普及,對核心網(wǎng)帶來較大的影響。在線業(yè)務的頻繁小數(shù)據(jù)量發(fā)送,智能終端的快速休眠,這些都給網(wǎng)絡帶來大量的信令負荷,核心網(wǎng)絡需要不斷提升信令處理能力及優(yōu)化信令,同時提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力,分組核心網(wǎng)絡正在向大容量、高性能的方向發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)將人與人的通信擴展到了人與物、物與物的通信,同時帶來新的業(yè)務特性。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務具有以下特性:低移動性、傳輸時間受控、允許時延遲、只有分組交換、小數(shù)據(jù)量、高優(yōu)先級報警信息、基于地理位置觸發(fā)、組特性、安全連接等特性。這些特性有別于傳統(tǒng)的電信業(yè)務,為了支持物聯(lián)網(wǎng)應用,核心網(wǎng)絡需要在網(wǎng)絡架構(gòu)、標識、尋址、網(wǎng)絡擁塞控制、數(shù)據(jù)存儲等方面進行完善,以適應新的業(yè)務需求。

管道智能化對核心網(wǎng)絡提出了新的要求。傳統(tǒng)的分組核心網(wǎng)絡并不感知業(yè)務,無差別的進行數(shù)據(jù)傳送,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的迅速發(fā)展,大量OTT業(yè)務的出現(xiàn),電信運營商有被管道化的趨勢。運營商要加強對網(wǎng)絡資源的控制能力,希望網(wǎng)絡提供差異化的服務能力,實現(xiàn)管道智能化。分組核心網(wǎng)將逐漸具備靈活的業(yè)務感知能力,并且能夠結(jié)合用戶信息與無線網(wǎng)絡狀態(tài),動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡資源,實現(xiàn)管道的智能化。

2.2 逐步引入虛擬化、云計算等新技術(shù)

傳統(tǒng)的核心網(wǎng)絡每種功能實體都采用不同的軟硬件,復雜性很高,很難迅速地響應新的需求,核心網(wǎng)絡為了增加靈活性,將承載與控制進行分離,開始了軟件化的過程。未來,核心網(wǎng)絡將徹底將軟件和硬件去耦合,實現(xiàn)硬件平臺通用化和軟件系統(tǒng)平臺化,向云化的方向發(fā)展。

云計算是一種資源交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡獲得應用所需的資源(硬件、平臺、軟件),云技術(shù)的共享資源池的概念、采用的虛擬化技術(shù)對核心網(wǎng)絡技術(shù)具有很強的借鑒意義。無線接入網(wǎng)絡已經(jīng)開始了云化的探索,中國移動提出的C-RAN技術(shù)就是一種基帶資源集中化、云化的無線接入網(wǎng)絡架構(gòu),實現(xiàn)資源的共享和動態(tài)的網(wǎng)絡負荷調(diào)整。

未來核心網(wǎng)將逐步引入云計算的理念和虛擬化技術(shù),實現(xiàn)通信技術(shù)的IT化。未來的核心網(wǎng)絡節(jié)點將分為設備層、虛擬層和應用層:設備層專注于底層設施的同構(gòu)化,向高性能、高集成度方向發(fā)展;虛擬層則支持多種邏輯網(wǎng)元動態(tài)共享設備層物理能力,同時向業(yè)務層開放標準化的API。設備層采用通用多用途硬件平臺,有效降低成本,虛擬化中間件基礎(chǔ)架構(gòu)為上層應用提供了可脫離硬件的獨立性,實現(xiàn)軟硬件分離,硬件趨同,資源共享。

2.3 采用開放化、平臺化策略融入互聯(lián)網(wǎng)

在當今移動互聯(lián)網(wǎng)時代,互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務提供商引領(lǐng)了通信行業(yè)發(fā)展的潮流,電信運營商需要重新思考自身的定位,借鑒互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)展的思路,以開放的姿態(tài)迎接互聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)。移動互聯(lián)網(wǎng)正在向接口開放化、應用平臺化的方向發(fā)展,電信運營商也在加快平臺化的步伐,移動核心網(wǎng)將逐步開放核心能力,成為運營商平臺的重要基礎(chǔ)。

開放平臺是一種網(wǎng)絡服務模式,通過開放自身的接口,使第三方開發(fā)者通過運用和組裝平臺接口產(chǎn)生新的應用,并且能在統(tǒng)一平臺上運營。開放平臺的核心價值在于通過自身服務和第三方應用的互利互惠,提高用戶對應用和平臺的整體體驗和黏度;ヂ(lián)網(wǎng)巨頭蘋果、谷歌、百度、騰訊都推出了自身的平臺,國內(nèi)三大電信運營商也都先后推出了開放平臺。相比互聯(lián)網(wǎng)公司,電信運營商的具有特有的網(wǎng)絡資源,電信能力的開放是運營商開放平臺的獨特優(yōu)勢和差異化體現(xiàn),可滿足開發(fā)者對運營商網(wǎng)絡能力的需求,幫助其開發(fā)更為豐富的融合應用。

網(wǎng)絡能力的開放,主要是將網(wǎng)絡的業(yè)務能力進行抽象,屏蔽掉底層的網(wǎng)絡協(xié)議細節(jié),在這方面已經(jīng)有了一些技術(shù)標準和規(guī)范,包括Parlay/OSA API、Parlay XWeb Services API和OneAPI。目前,電信運營商已經(jīng)開放了一些基礎(chǔ)電信能力,例如短信、彩信、定位等,未來電信網(wǎng)絡將逐漸開放核心能力,包括語音呼叫、智能管道資源、用戶身份、網(wǎng)絡鑒權(quán)等核心網(wǎng)能力。同時,核心網(wǎng)絡將更加軟件化,增強業(yè)務開發(fā)提供能力和靈活性,適應日益增加的新的業(yè)務需求。

3 結(jié)束語

本文從用戶數(shù)據(jù)融合、語音業(yè)務遷移、分組網(wǎng)絡演進、IMS網(wǎng)絡的引入及策略控制的發(fā)展等幾個方面探討核心網(wǎng)絡的演進方向,分析核心網(wǎng)長期發(fā)展面臨的挑戰(zhàn),研究未來核心網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢。核心網(wǎng)絡將向著融合化、IP化、高性能化的方向發(fā)展,在滿足傳統(tǒng)電信業(yè)務需求的同時,更加靈活和開放,成為電信運營商高效業(yè)務運營的核心基礎(chǔ)。

參考文獻:

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[4] 韋樂平. 物聯(lián)網(wǎng)的特征、發(fā)展策略和挑戰(zhàn)[J]. 現(xiàn)代電信科技,2011(4).

作者:赫罡 滕佳欣 朱斌 來源:郵電設計技術(shù)

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