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1、5G时代电信核心网演进思路作者：寿航涛 来源：中国新通信 2018年第2期一、概述第五代移动通信(5c)的研发和测试正紧锣密鼓进行中，网络功能虚拟化(NFV)和软件定义 网络(SDN)是未来5c的关键技术。由此带来的技术变革将对现有电信网络架构带来革命性的变 化，要求未来能形成虚拟化、分层化的核心网络，以及资源开放、适宜开发新业务的网络架构， 提供从网络运营到业务服务的经济和可持续发展的模式。本文将探讨5c时代电信核心网演进及 引入NFV/SDN的分层虚拟化架构的思路和步骤。二、电信核心网现状中国电信现有固网软交换、固网IMS、移动2C/3C核心网电路域和分组域、移动4C分组域、 VoLTE
2、IMS网络等核心网络，承载话音、短信、数据等业务。各核心网中包含以下网元设备：(1) 固网软交换包括ss、TC、sc、SHLR等设备，主要承接FTTN、FTTB、传统2M接入PBX 等业务，已运行11年，即将达到退网年限；(2) 固网 I MS 包括 I/S/P-CSCF、MCCF/MCW、ACCF、SBC、HSS 等设备，主要承接 FTTN、FTTB、 FTTH及IPPBX等业务；(3) 移动2C/3C核心网电路域和分组域包括MSCe、MCW、HLR、PDSN、AAA等设备，主要承接 移动语音、3C数据业务，随着4C网络的大规模应用以及VoLTE的实施，将逐步被4C网络替代 而自然退网；(4
3、) 移动 4C 分组域、VoLTE IMS 网络包括 MME、SAE-CW、PCRF、DNS、DRA、I/S/P-CSCF、 SBC、HSS等设备，承载4C数据和语音业务。现有核心网元都由华为、中兴、贝尔等设备供应商提供，厂家提供的设备硬件可分为两类， 一类是厂家专用硬件，一类是通用硬件。现有网络主要问题如下：(1) 烟囱式建网，层层叠加，以单一功能化设备建设网络，导致网元缺乏弹性，网络缺乏灵 活性；(2) 网络架构复杂，由于网元类型多，导致运维、部署效率低，网络建好后调整困难；(3) 网络基于不同厂家建设，越来越封闭。封闭的网络导致业务创新愈加困难，用户体验难 提升；(4) 传统核心网设备软
4、硬件均为厂家定制设备，不具备通用性，网络的规划、设备的采购、 建设实施通常以年为周期，网络的建设周期、需求响应速度、网络资源调配能力均无法满足移 动互联网海量的、变化的业务应用需求。三、未来NFV网络目标架构未来核心网络是基于NFV、SND和云计算技术的更加灵活、智能、开放和高效的网络系统， 将在四个层面实现架构运化：(1) 设备云化，重新定义谩备的架构。实现软件和硬件解耦，硬件资源池化；网络软件分布 化，根据业务量的变化自动动态伸缩；提高硬件利用率和灵活高效部署。(2 )网络云化，重新定义网络架构。实现转发和控制分离，分布式控制和集中控制结合；整 网作为资源池，统一集中调度，提升用户体验和；
5、提高网络利用率，并开放API，支持流量经 营。(3) 业务云化，重新定义电信业务。实现云化的业务架构，做到大容量，低成本，支持海量 用户，提供视频云服务和公有云服务。(4) 运营云化，重新定义运营模式。互联化运营，构建支持海量用户和海量业务的实时的业 务使能系统。四、电信核心网演进思路电信现有核心网可按照两个阶段进行演进。第一阶段：现有核心网络的云化改造。首先对可进行运化改造的网元进行选择。固网软交换、移动2C/3C电路域和分组域等网络 属于逐步退网的系统，可保持现状，等待自然退网。固网IMS、移动4C分组域由于现有设备大 多为厂家专有硬件，非通用硬件，演进思路为保持现有设备不变，后续扩容设备
6、采用vIMS、 vEPC设备，并逐步将业务向通用设备迁移。VoLTE IMS网络目前已采用vIMS架构，后续可逐步 演进成为固移融合的综合IMS系统。第二阶段：核心网网元功能重构在对核心网络进行云化改造后，形成vIMS+vEPC的网络架构，其中MME负责移动性管理， CSCF负责会话管理，PCRF负责策略管理，HSS负责业务数据管理，AS负责业务能力管理，各类 cw、SBC等负责业务接入。根据各网元功能，可以将网络分为三个云：(1)业务能力云，承接核心网业务平台、应用服务器等业处理功能；(2) 核心控制云，实现移动性管理、会话管理、策略管理、数据管理等各类核心控制功能;(3) 业务接入云，支持有线、无线各类业务接入。通过以上 3 个层次的网络重构和逻辑流程整合，核心网将具备端到端的网络控制能力，支 持硬件基础设施（ 计算、存储、交换） 的网络分片，满足各种业务场景下的网络能力需求。五、总结通过以上分析得知，现有固网、移动核心网在网络部署方式、控制功能分散和提供网络分 片能力方面无法满足未来融合业务发展的需求。现有网络可按照“三朵云”的目标架构，以 “现网设备云化演进”和“控制功能重构”两个步骤实现核心网演进升级。
