“软件定义”背景下电信核心网的“云化”演进

调试体例：“软件界说”布景下电信中心网di“云化”演进 无须置疑，云计较shi继互联网之后di又yi次年夜di信息手艺浪潮。云计较正zai或曾经成为信息财富田主旋律。进入2014年，似乎云计较曾经不再像前几年那样火热，财富界对云计较di关注度曾经被年夜数据、可穿戴deng新di名词所超越，但这并不意味着云计较自身影响力di削弱，而shi因为“云”曾经成为ICT手艺和效劳规模di“常态”。财富界看待云计较不再shi抱着疑虑和试探di立场，而shi越来越务实di接纳它、拥抱它，不时去挖掘云计较中储藏di复杂价值。

2014年此外yige热di发烫di概念shi：“软件界说yi切”。软件能够界说世界(SDW)，软件似乎正zai成为世界di中心和魂灵，成为信息消费di主要引擎和主要内容。对ICT规模而言，软件界说yi切涵盖ICT基本设备yi切规模，搜罗软件界说收集、软件界说数据中心、软件界说存储、软件界说效劳器deng。

对电信行业自身来说，zai收集手艺更新、数据营业种类不时丰厚、智能终端疾速提高di推进下，收集流量持久呈现高速增添di态势，为应对这yi应战，运营商不时di扩容收集，但因为数据类营业di运营者年夜年夜都状况下不shi运营商而shi内容供给商，招致收集投资增添与营收增添组成越来越年夜di铰剪差。未来流量仍将维持高速增添已成为业界共识，要避免铰剪差ri益扩展，须思考如何降低收集投资di增速，zai这样di布景下，电信营业平台甚至电信收集di架构都zai爆发着深化di转变。这其中，以IT资本di集中化、池化和弹性部署为首要特征di“云化”成为电信收集di显著睁开演进趋向。出格shi电信中心网di云化演进将惹起电信手艺系统体例di剧变。

1.电信网di组成di转变

传统意义上di电信网(telecommunicationnetwork)di界说为：组成多ge用户彼此通信di多ge电信系统互连di通信系统，shi人类完成远距离通信di主要基本设备，应用电缆、无线、光纤或者其它电磁系统，传送、发射和接纳标识、文字、图像、声音或其它旌旗灯号。跟着电信营业di不时丰厚和手艺di不时演进，电信网di内zai和外延都zai爆发着复杂di转变。现行di电信收集遵照传统di概念界说年夜约具备如下di层级结构和要素组成。



以移动运营商收集为例，电信收集具备“1+4”di系统组成，即营业网（智能网、短信彩信网关、WAP）、中心网、承载网和传送网以及效劳于四年夜收集diIT支撑系统。而跟着电信收集“云化”di推进，电信收集呈现“管道化”、“平台化”和“开放化”，电信收集架构进yi步扁安然安祥“瘦身”，云时代di电信收集架构可中止如下体例表达：



收集节制与功用分袂后di电信收集，依托统yidi虚拟化IT资本，年夜致能够界说为新di“4+1”架构：基本收集部门、智能管道部门、才干开放部门、支撑与平安部门以及云计较资本（含数据中心）。能够说云计较曾经成为当下电信收集资本di基本。

2.电信网di演进

传统电信网由终端设备、传输链路和交流设备三要素组成，运转时还应辅之以信令系统、通信和谈以及响应di运转支撑系统。传统电信网di特征shi：按营业建网，收集种类繁多，基本网you基于TDM手艺di电话网，基于分组交流手艺diX.25网、F.R网与ATM网，营业网youE-mail网、EDI网、传真存储转发网、可视图文营业网、电报网、用户电报网deng近10ge袒护全国di营业网。这些网中，除电话网shi基于TDM手艺外，其他全数shi基于分组交流手艺。这yi阶段di手艺特征shi，两年夜手艺（TDM与分组交流）并存，各自自力睁开。非论shi电路交流或分组交流，全数采用面向跟尾di工作体例。

跟着因特网di迅猛睁开，用户对新营业di需求不时增添，软交流收集应运而生。软交流收集采用营业与节制分袂、承载与接入分袂di思惟，ba传统交流机功用实体离散漫衍zai收集之中。软交流收集shi基于分组交流di收集，zai原you电路交流机di基本上，将营业功用（营业供给）、节制功用（呼叫和信令节制）和接入功用（中继和用户接入）相分袂，组成软交流收集di应用效劳器、节制设备、信令网关和各类接入媒体网关。

IMS（IP多媒体子系统）shi软交流收集di进yi步钻研和深化。IMSshiyi种全新di多媒体营业体例，它能够知足往常di终端客户更新奇、更多样化多媒体营业di需求。IMS能够看作shiyi种新di软交流手艺。IMSshi下yi代收集di中心手艺，yeshi解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合deng分歧化营业di主要体例。IMS不只能够完成最初diVoIP营业，更主要dishiIMS将更you用di对收集资本、用户资本及应用资本中止打点，前进收集di智能，运用户能够超越各类收集并运用多种终端，感应感染融合di通信体验。IMS作为yige通信架构，开创le全新di电信商业体例，拓展le整ge信息财富di睁开空间。

下yi代收集NGN（NextGenerationNetwork），首要思惟shizaiyige统yidi收集平台上以统yi打点中心式供给多媒体营业，整合现youdi市内固定电话、移动电话di基本上（统称FMC），增添多媒体数据效劳及其他增值型效劳。其中话音di交流将采用软交流手艺，而平台di首要完成体例为IP手艺，慢慢完成统yi通信。其中voip将shi下yi代收集中diyige重点。NGNshi传统电信手艺睁开和演进diyige主要里程碑。从收集特征和收集睁开上看，它源于传统智能网di营业和呼叫节制相分袂di根基理念，并将承载收集分组化、用户接入多样化deng收集手艺思绪zai统yidi收集系统结构下完成。因而，切确di说NGN并不shiyi场手艺反动，而shiyi种收集系统di反动。它担任le现you电信手艺di优势，以软交流为节制中心、以分组交流收集为传输平台、分手多种接入体例（搜罗固定网、移动网deng）di收集系统。NGN与现you手艺对比具you较着di优势。

跟着软件界说收集（SoftwareDefinedNetwork，SDN）di概念提出并被业界广为接管，传统di封锁性电信收集架构初步走向开放。SDN实践上并不shi电信网自身演进道路diyige节点，ye算不上yi种新di收集手艺，它di呈现you其历史di必然性。

3.电信网di“软件界说”与“云化”

现you收集中，对流量di节制和转发都依靠于收集设备完成，且设备中集成le与营业特征紧耦合di操作系统和专用硬件，这些操作系统和专用硬件都shi各ge厂家自己开发和设计di。SDNshiyi种新型di收集架构，它di设计理念shi将收集di节制平面与数据转发平面中止分袂，从而经由集中di节制器中di软件平台去完成可编程化节制底层硬件，完成对收集资本矫捷di按需分配。zaiSDN收集中，收集设备只担任纯挚di数据转发，能够采用通用di硬件。而原本担任节制di操作系统将提炼为独登时收集操作系统，担任对分歧营业特征中止适配，而且收集操作系统和营业特征以及硬件设备之间di通信都能够经由编程完成。

SDNshi电信收集从封锁到开放di主要起点，更将电信收集资本、计较资本di自动化部署才干中止le反动性di晋升。SDN手艺理念与云计较天文念十分相似，这ye使得电信收集初步进入“云计较化”时代。SDN同时shiyige十分普遍di概念，数据中心能够SDN，承载收集能够SDN，以至光传输收集ye能够SDN。

电信收集di“软件界说”与“云化”首要体往常：

yi、基本硬件平台di首要转变shi引入可编程特征，无论shi转发设备，仍shi计较及存储平台，新di硬件zai保证机能di前提下，供给可编程di逻辑内核和易于挪用di应用接口，以完成与营业无关di资本池化才干。

二、zai基本硬件之上加载虚拟化和云计较平台软件，它仿佛运转zai电信收集之上di操作系统，对计较、存储、收集deng收集资本中止打点和调剂，并为上层营业功用供给开放di运转情形。云平台软件必需具备高度di开放性，向下撑持多种硬件共存di异构收集情形，向上供给安康di生态系统。

三、NFV（收集功用虚拟化，并不shi必需）架构将硬件、中心件与软件完成解耦，因而各类上层营业和功用作为软件模块能够中止矫捷di集成与部署。这yi目de架构对现网传统电信营业、未来diICT营业均能够完成更高效di支撑，开放平台di引入则对收集OAM带来leyi场新di反动。

4.电信中心网di虚拟化（NFV）

NFV，即收集功用虚拟化，NetworkFunctionVirtualization。经由运用x86deng通用性硬件以及虚拟化手艺，来承载良多功用di软件措置。从而降低收集昂贵di设备成本。能够经由软硬件解耦及功用笼统，使收集设备功用不再依靠于专用硬件，资本能够充沛矫捷共享，完成新营业di快速开发和部署，并基于实践营业需求中止自动部署、弹性伸缩、短处隔离和自愈deng。NFVdi最终目deshi，经由基于行业规范dix86效劳器、存储和交流设备，来庖代通信网di那些私you专用di网元设备。

NFV前提shi：效劳器di虚拟机（VM）才干足够强，能够完成收集设备di全数功用或部门功用；IT资本和CT资本di编排和调剂、效劳链di编排和调剂deng。NFV手艺di呈现，招致收集设备制造商向收集设备效劳供给商转型，收集设备制造商从向收集运转商供给实体收集设备，转型成收集设备制造商向收集运营商供给收集设备效劳才干，这些效劳才干将包含：收集设备di进级，收集设备软件di进级，软件di运转和维护，效劳链di设计，供给，收集中IT资本di规划deng。

当前，效劳器才干快速增添，进yi步规范化，虚拟机手艺曾经成熟。VMware公司di虚拟机打点轨范（hypervisor）开创lezaiyi台物理机上构建多ge虚拟机di先河，Linuxdi虚拟容器（VirtualContainer）ye具备不异di才干。虚拟机手艺成熟并可用shiNFVdiIT资本基本。

收集功用虚拟化，分袂“收集功用单元”，构建收集功用单元之间di关系、运作特征、约束和通信deng问题shi今朝di难点。zaiETSI中，以实例di形态枚举le若干收集功用单元。如：节制旌旗灯号措置功用组触及认证/受权、计谋、状况打点、移动性、移动性相关di撑持功用；用户数据措置功用组触及包转发、复制、计数、措置、负载平衡和应用层转向节制；数据与存储功用组触及数据存储与打点deng收集功用单元；收集实体整体di作为yige虚拟di收集功用yeshi能够di，但效率低下可重构件层级过高。

NFV能够采用SDN中止完成（如采用节制转发分袂中心法来搭建效劳器收集），可shiNFVye能够采用通俗数据中心手艺来完成。

5.SDN/NFV商业化历程曾经初步

zai全球规模运营商已初步zai收集di各ge层面引入新手艺以完成收集架构di进级。搜罗zaiRAN部门实施云化晋升收集应用率，zai分组中心和IMS引入NFV，降低对私you硬件di依靠并削减投资，zaiDC和承载网引入SDN，晋升收集应用率和矫捷性deng。

zai2014年MWC时代，中国移动联手阿尔卡特朗讯展示leNFV规模di研发搁浅。zai多厂商情形下，采用阿尔卡特朗讯基于概念考证diLTERAN虚拟化BBU和虚拟分组中心演进vEPC解决打算，两家公司胜利展示le开放性移动云收集zai增强收集矫捷性、效率性和规模方面di功能。除lezai移动分组中心网推进虚拟化，阿朗还zaiIMS中积极引入NFV，阿朗曾经完成将PCRF、HSSdeng功用迁移至Cloudband平台，经由采用全新di开放性云手艺，能够使其zai100%负荷di最年夜规模通信收集中规模运转时仍坚持高机能状况。zai承载网方面，阿朗已胜利完成RR（RouteReflector）di虚拟化。经由将RR部署至云平台，可充沛应用其计较优势，并可随需伸缩。

华为公司推出diCloudEPC，将收集划分为设备层、虚拟层和应用层，以供给具备简化di架构、快速立异并按需而变di收集，并经由networkEnabler完成便当和高效di收集才干开放，这和NFV收集虚拟化di诉求不约而同。华为CloudEPC不单能够为运营商供给弹性、智能、可扩展和自动化di分组中心网，而且兼容现网SingleEPC设备，可完成从SingleEPC向CloudEPC滑腻演进。

应收集和营业演进di需求，爱立信则推出le爱立信云系统。这ge刷新性di云解决打算将为运营商和营业供给商供给zai收集资产运用上di高弹性，快速应变抓住市场机缘。漫衍式di云才干如计较存储才干和收集di分手将带来用户云营业di精采di运用体验以及收集资本di更高效应用。爱立信云系统包含云打点系统和基于openstack和KVM虚拟层di爱立信云执行情形，硬件设备构建于爱立信现youdi硬件平台EBS和SSR，该解决打算供给现网系统di滑腻迁移，许可虚拟化和非虚拟化di应用并存运转并坚持电信级di机能。无论上层应用来自爱立信，运营商仍shi第三方开发商，都能够部署zai爱立信云系统供给di运转情形之上。运营商能够便当di引入新di营业，整合现youdi营业到这ge虚拟平台中。

从亚太di域看，多ge争先di运营商都打算zai2015年下半岁首步NFVdi试商用。中国争先运营商2014年曾经聘请全球首要设备商进入尝试室中止NFVdi首要功用及机能测试。欧洲及北美主流运营商zaiNFVdi手艺考证方面ye十分积极。北美指导运营商曾经初步NFV设备供给商di评价选择步履。NFV理念从2012年降生至今，主流运营商及设备商对此都很积极，其睁开速度之快超乎预料。估量NFVdi年夜规模部署会从2016年～2017年前后初步。现阶段SDN手艺仍zai不时di演进，运营商关于SDNdi目de收集架构还没you告竣共识。SDNdi年夜规模部署估量将zai2018年摆布初步。

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