移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元分布式部署研究

4 網(wǎng)元分布式部署能夠獲得成本優(yōu)勢

4.1 移動(dòng)網(wǎng)關(guān)分布式部署需要考慮的關(guān)聯(lián)成本因素

基于以上扁平化的需求，移動(dòng)網(wǎng)關(guān)分布式部署需要考慮的關(guān)聯(lián)成本因素主要包括：

（1）移動(dòng)網(wǎng)關(guān)SGW/PGW的軟硬件成本。這部分成本與用戶數(shù)量、用戶話務(wù)模型呈線性關(guān)系。

（2）應(yīng)用和內(nèi)容緩存服務(wù)器的部署數(shù)量和部署位置。視頻業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求日益增加，如果采用內(nèi)容分發(fā)點(diǎn)下移的方法，可以有效緩解這一需求。同時(shí)，提供有競爭力的用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)，也要求承載網(wǎng)絡(luò)盡量減少端到端的時(shí)延。因此，應(yīng)用和內(nèi)容緩存服務(wù)器的數(shù)量增加、部署位置下移是主流趨勢。這一成本因素與業(yè)務(wù)流量呈正比關(guān)系，業(yè)務(wù)流量越大，該成本因素越明顯。

（3）傳輸鏈路成本。這部分成本與傳輸距離遠(yuǎn)近、數(shù)據(jù)流量大小相關(guān)；與移動(dòng)網(wǎng)關(guān)的部署位置，應(yīng)用和內(nèi)容緩存服務(wù)器的部署位置相關(guān)。這一成本因素與業(yè)務(wù)流量呈正比關(guān)系，業(yè)務(wù)流量越大，該成本因素越明顯。

（4）轉(zhuǎn)接數(shù)據(jù)流量成本。目前的國際互聯(lián)付費(fèi)模式有兩種：對(duì)等（Peer）和轉(zhuǎn)接（Transit）模式。 對(duì)等（Peer），指的是互聯(lián)的兩個(gè)骨干網(wǎng)在自己的網(wǎng)上免費(fèi)承載對(duì)方的用戶發(fā)起的業(yè)務(wù)，互不結(jié)算，同時(shí)雙方各負(fù)責(zé)己方的國際半電路，在國際點(diǎn)實(shí)現(xiàn)連接。另一種可選方式是轉(zhuǎn)接（Transit）模式，即一個(gè)骨干向另一個(gè)骨干付費(fèi)，收費(fèi)方負(fù)責(zé)將付費(fèi)方發(fā)起的業(yè)務(wù)傳送到其他骨干。其中，對(duì)等模式的數(shù)據(jù)流量成本與移動(dòng)網(wǎng)關(guān)的部署位置、應(yīng)用和內(nèi)容緩存服務(wù)器的部署位置相關(guān)。這一成本因素與業(yè)務(wù)流量呈正比關(guān)系，業(yè)務(wù)流量越大，該成本因素越明顯。

（5）運(yùn)維成本。主要包括擴(kuò)容升級(jí)成本及需維護(hù)的局點(diǎn)數(shù)量。

在以上關(guān)聯(lián)成本因素中，應(yīng)用和內(nèi)容緩存服務(wù)器、傳輸鏈路、轉(zhuǎn)接數(shù)據(jù)流量成為最活躍的因素，與分布式部署的具體方式、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量關(guān)系密切。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前移動(dòng)數(shù)據(jù)用戶的主要應(yīng)用及帶寬占用量如圖2所示。在上述應(yīng)用中，我們以表1所示的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分組域流量模型為例加以分析。

圖2 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)帶寬占用量

表1 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量模型

4.2 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分布式部署方式

根據(jù)各網(wǎng)元部署位置的不同，以EPC網(wǎng)絡(luò)為例，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分布式部署包括以下幾種部署方式：

（1）集中式部署：控制面網(wǎng)元MME，用戶面網(wǎng)元PGW/SGW，應(yīng)用服務(wù)器等置于網(wǎng)絡(luò)核心層。

（2）分布式移動(dòng)網(wǎng)關(guān)：控制面網(wǎng)元MME，應(yīng)用服務(wù)器等置于網(wǎng)絡(luò)核心層。將PGW/SGW部署位置下移到網(wǎng)絡(luò)邊緣層，例如PGW/SGW從省級(jí)移至地市級(jí)。

精品網(wǎng)絡(luò)中這些業(yè)務(wù)流主要包括Voice，P2P等，這部分?jǐn)?shù)據(jù)流不會(huì)經(jīng)過本地網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。與集中式部署相比較，該模型可以降低超過15%的本地業(yè)務(wù)流的傳輸成本。

（3）分布式應(yīng)用服務(wù)器

將PGW/SGW部署位置下移到網(wǎng)絡(luò)邊緣層，應(yīng)用服務(wù)器下移到網(wǎng)絡(luò)邊緣層以下。例如，集中在核心層部署的IPTV內(nèi)容服務(wù)器，采用分布式部署后可置于網(wǎng)絡(luò)邊緣層、匯聚接入層；也可以在采用分布式后應(yīng)用服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)核心層、網(wǎng)絡(luò)邊緣層、匯聚接入層同步部署的方式，內(nèi)容逐層分發(fā)。

訪問應(yīng)用服務(wù)器的業(yè)務(wù)流量占比30%，通過該模型，可實(shí)現(xiàn)精品網(wǎng)絡(luò)中這部分?jǐn)?shù)據(jù)流量的成本節(jié)約。

（4）分布式本地網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)

將PGW/SGW和本地網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)部署位置下移到網(wǎng)絡(luò)邊緣層，采用該模型，大眾網(wǎng)絡(luò)Internet業(yè)務(wù)中訪問本地網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量可實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。

（5）分布式應(yīng)用服務(wù)器、本地網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)

將PGW/SGW，應(yīng)用服務(wù)器和本地網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)部署位置下移到網(wǎng)絡(luò)邊緣層。采用該模型，可實(shí)現(xiàn)精品網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量、本地Internet數(shù)據(jù)流量的成本節(jié)約。

（6）全分布式

在上述（5）的基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)部署位置下移到網(wǎng)絡(luò)邊緣層，成為全分布式部署。

轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的部署與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)結(jié)算密切相關(guān)。到目前為止，互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)結(jié)算仍然沒有固定的模式。其中，一種結(jié)算方法如美國運(yùn)營商Sprint，根據(jù)互聯(lián)點(diǎn)數(shù)量收費(fèi)。轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的分布式部署將增加互聯(lián)點(diǎn)數(shù)量，引起結(jié)算成本上升。

另一方面，由于互聯(lián)網(wǎng)的傳輸特點(diǎn)，越來越多的運(yùn)營商需要更多的動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)容量。轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的數(shù)量增加要求更多的路由器，需要配置的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)更多，增加了提供服務(wù)的難度。而帶靈活接口的高密度路由器可以在不增加系統(tǒng)的情況下提高網(wǎng)絡(luò)容量，服務(wù)提供商可以在不影響網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞那闆r下增加新的用戶，因此可以減少設(shè)備數(shù)量，并使網(wǎng)絡(luò)更加簡單和穩(wěn)定，降低了投入和運(yùn)營成本。