摘要：在未来，考虑到爆炸式发展的业务需求，是继续使用传统网络设备和架构，坚持缓慢叠加功能的方式来满足？还是积极寻求新的技术，采用IT的思路重构CT网络？这是一个非常值得我们去考虑的问题。网络架构的变化最重要的就是由垂直架构向水平架构的转变，这是根本性的转变，网络的重构，IT和CT的深度融合，其难度之大是可以想象的，所以，在这一条改革路上，工程师们任重而道远。
关键词：核心网；网络架构；演进
1 蓬勃发展的业务需求
1.1 流量的爆发式增长
经过分析业务需求、行业环境以及宏观环境，在未来的5年内，移动数据量会继续保持上升趋势，而且预计2020年将会呈井喷式增长的状态，4G网络将会占据着大部分移动数据流量，移动数据流量收入将成为通信收入增长的核心。CiscoVNI全球移动数据流量预测报告预测，到2019年全球移动数据流量将达到292EB，较2014年的30EB增长显著。网络快速接入的实现促使了移动互联网业务的产生，在未来，移动视频、网络游戏等将占据着移动流量大部分的比重，成为其主要来源。随着费用方面越来越优惠，用户将会更倾向于使用大流量。
1.2 用户结构的变化
当前，随着网络技术的不断发展，预计未来5年内2G和3G用户将越来越少，直到消失。伴随着的是4G网络、物联网业务和VoLTE业务的深入发展，未来用户结构将出现较大变化，预计在5年后，全部演变为4G用户（终端用户）；VoLTE用户保持稳定增长，而物联网用户的发展速度则较快。
1.3 对网络能力的要求
业务对大流量、低时延、高带宽以及多样性的要求越来越高，因此提升网络能力是移动通信网的重点任务：4G无线网络需要提升大约10倍的接入能力，同时，4.5G乃至5G部分技术的应用也是其应考虑的范围，实现单用户带宽从2Mbit/s提高到10Mbit/s。站在核心网的角度看，由于2G/3G用户对网络资源的需求较低，而4G用户、物联网用户和VoLTE用户三者则相反，需求量很大，且业务模型差异较大。因此核心网必须先要满足这三种用户的容量需求，然后才能满足用户的其他需求。
2 强有力的技术支持
在2015年，开展巴塞罗那电信博览会之后，SDN（软件定义网络）/NFV（网络功能虚拟化）逐渐成为最亮眼的关注点，预示未来网络的演进趋势。目前，中国移动已开始进行试点NFV和SDN技术。
2.1 NFV技术
NFV技术，指的是网络功能虚拟化，即通过使用x86等通用性硬件以及虚拟化技术，来承载很多功能的软件处理。从而降低网络昂贵的设备成本。可以通过软硬件解耦及功能抽象，使网络设备功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享，实现新业务的快速开发和部署。使用该技术能够统一管理和控制多个硬件或者软件资源，对网络应用来说，使用这种方式创建虚拟网络环境的方式是透明的。
2.2 SDN技术
SDN技术，指的是软件定义网络技术，最明显的优点在于控制及数据这两个平面具备松耦合系统，使集中控制网络状态的底层与顶层之间变得更加透明。通过集中控制软件、网络开放的三层架构形式，让所有的资源都能得到有效利用，而且强化了网络虚拟化的能力，对传输架构的使用，使核心网虚拟化更加灵活。结合以上两种技术的分析，可以得知，NFV主要提供网元，而SDN负责连接网络。SDN技术具备拆解功能，能够有针对性地实现网元功能的虚拟化，可以借助硬件来传输NFV技术和SDN技术两者之间的资源信息。因此，结合这两种技术，能够实现核心网网络虚拟化、标准化以及产业化的形成。
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2.3 5G
在未来的5G系统中，网络将被进一步抽象为一片片的网络切片，可以非常灵活地根据用户需求进行资源分配和资源再分配。这种连接服务通过许多定制软件实现的功能定义，这些软件功能包括地理覆盖区域、持续时间、容量、速度、时延、可靠性、安全性和可用性等。5G网络有众多核心技术，其中之一就是SDN和NFV。5G将是实现按需接入、按需分配网络资源，满足万物互联不同需求的目标架构网络。
3 基于SDN/NFV的核心网架构
在该架构中，核心网控制面功能部署主要集中在区域中心的虚拟化云平台中，例如SDN控制器、HSS等。网关类设备采用分离架构，通用转发面采用SDN交换机，根据需要自由下沉，可以将SDN控制器和GW-C部署于区域中心，这样有利于对通用转发面流量进行调整，同时也可以控制网络隔离和加强路由管理。对于一些特定业务，考虑到流量较小，需在区域中心部署虚拟的传统网关。同时，基于SDNSer-viceChaining的增值业务平台，可以为跨省及跨网数据流提供增值业务。
4 演进变革之路任重道远
4.1 NFV/SDN并非业务增长的必选之路
以目前的条件来看，在未来5年，甚至更长时间内，传统网元和现有网络架构都能够满足增长的业务需求,所以说NFV/SDN不是唯一的选择，另外NFV/SDN技术本身还处在不断完善、成熟阶段，尤其是NFV使网元架构变化幅度较大，是CT（电信网技术）产品演变成IT产品更新换代阶段，需要重点考虑设备的集成方案、性能和成熟度，包括产业链、运营、网管等方面来着手重构，任务非常艰巨。
4.2 NFV/SDN是未来网络演进的方向
虽然NFV/SDN不是作为唯一选择来实现业务增长的需求，但站在运营商长远角度来看，现有的设备或者网络架构虽能够保持稳定，但灵活性较低，不能很好地实现网络功能的定制，只能选择叠加策略控制和计费、提升SAE-GW功能或者部署相关的增值业务来满足相应的业务需求，采取叠加运营和增值平台的方式来制定策略，但由于多样化的需求和当前复杂固定的架构，很难实现未来业务的多样化和提高资源配置的灵活性，往前跨一步，5G将能够更好地做到这一点，实现智能网络，而关键技术和基础之一就是NFV/SDN。因此，实现网元功能虚拟化，是统一调配资源、灵活配置和功能定制化的前提。当网络布置了SDN后，才能进行真正灵活定义网络连接，实现网络路由优化，进而实现网络切片，资源得到合理分配。因此，尽管NFV/SDN技术还不够完善、成熟，却能对网络产生巨大的影响。所以引入NFV/SDN将是大势所趋，是未来网络演进的方向。
5 结论
在未来，考虑到爆炸式发展的业务需求，是继续使用传统网络设备和架构，坚持缓慢叠加功能的方式来满足？还是积极寻求新的技术，采用IT的思路重构CT网络？这是一个非常值得我们去考虑的问题。网络架构的变化最重要的就是由垂直架构向水平架构的转变，这是根本性的转变，网络的重构，IT和CT的深度融合，其难度之大是可以想象的，所以，在这一条改革路上，工程师们任重而道远。
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[2]吴敏，张明浩.核心网融合组网策略研究[J].电子技术，2016（7）：82-87.
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[5]倪慧，谭仕勇，胡伟华．基于SDN与NFV的移动核心网演进[J].电信网技术,2014（08）：16-19．
论文作者:文锐
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签：网络论文; 架构论文; 功能论文; 技术论文; 业务论文; 用户论文; 需求论文; 《基层建设》2017年第10期论文;