移動網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元分布式部署研究

轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的分布式部署將引起成本上升。與分布式部署S/PGW方式比較，集中部署S/PGW方式適合于業(yè)務(wù)量較低的場景，例如部署初期或者小的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商OpCo。分布式部署S/PGW方式是EPC網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)部署方式，適用于較大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商OpCo中業(yè)務(wù)量較大的場景。綜合比較以上分布式部署方式，當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量達(dá)到一定規(guī)模時，將MME幾種部署在網(wǎng)絡(luò)核心層，將移動網(wǎng)關(guān)SGW/PGW，應(yīng)用/內(nèi)容緩存服務(wù)器、本地網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)核心層下移至網(wǎng)絡(luò)邊緣層進(jìn)行分布式部署，能夠獲得最優(yōu)成本目標(biāo)。

綜合比較以上部署模型，從成本角度可以得出如下結(jié)論：集中部署S/PGW方式在EPS初期進(jìn)行部署，隨著業(yè)務(wù)量的增長和新業(yè)務(wù)的引進(jìn)，逐漸向分布式部署方式（5）演進(jìn)。

5 網(wǎng)元分布式部署促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)融合

如圖3所示，隨著移動網(wǎng)絡(luò)無線帶寬瓶頸不斷突破，產(chǎn)生了“全業(yè)務(wù)競爭”環(huán)境下的“寬帶接力棒”現(xiàn)象，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不斷從固定網(wǎng)絡(luò)向移動網(wǎng)絡(luò)平移，越來越多的運(yùn)營商開始進(jìn)軍固網(wǎng)/寬帶/互聯(lián)網(wǎng)市場，向全業(yè)務(wù)運(yùn)營商轉(zhuǎn)型。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)融合，各層網(wǎng)絡(luò)的“融合+共享”成為“全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)”演進(jìn)的主旋律。業(yè)務(wù)創(chuàng)新上，也從單純的移動業(yè)務(wù)到提供移動、固網(wǎng)、Internet融合的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)移動用戶量快速增長，加強(qiáng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)/企業(yè)業(yè)務(wù)盈利能力，通過融合走出盈利困境。

圖3 “寬帶接力棒”現(xiàn)象

對于網(wǎng)絡(luò)而言，關(guān)鍵是如何從傳統(tǒng)煙筒型網(wǎng)絡(luò)向全業(yè)務(wù)融合型網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，并具備固定、移動統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)承載能力。融合背景下的移動網(wǎng)絡(luò)分布式部署應(yīng)綜合考慮如下網(wǎng)元：

（1）移動寬帶網(wǎng)絡(luò)需要移動網(wǎng)關(guān)SGW/PGW，為移動寬帶用戶提供接入管理、移動性管理服務(wù)。

（2）SR（業(yè)務(wù)路由器），為大客戶服務(wù)的多媒體交換機(jī)，彼此間既有隔離又有交互。

（3）寬帶接入網(wǎng)關(guān)，家庭寬帶、游牧寬帶服務(wù)需要BRAS。公眾（因特網(wǎng)業(yè)務(wù)）接入后需要認(rèn)證、需要管理、效益保障安全，各種控制網(wǎng)關(guān)正逐步融合。

移動網(wǎng)絡(luò)的分布式部署使得SGW/PGW的位置下移，移動與固定網(wǎng)絡(luò)層面的融合成為可能。融合網(wǎng)絡(luò)部署中應(yīng)考慮如下策略：

●可以在一個物理節(jié)點(diǎn)中部署SGW/PGW和固定寬帶接入網(wǎng)關(guān)。

●移動和固定用戶使用相同的因特網(wǎng)接入策略。

●移動和固定接入的策略控制和計費(fèi)可以由相同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，使用相同的接口。

●位于匯聚層的網(wǎng)關(guān)（如SGW和PGW）可以與BRAS集成。

6 分布式部署應(yīng)關(guān)注的問題

移動網(wǎng)絡(luò)的分布式部署屬于設(shè)備級別分布、網(wǎng)絡(luò)部署方面的考慮，將會帶來成本降低、網(wǎng)絡(luò)融合等優(yōu)勢，也是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢，但是不可避免會產(chǎn)生業(yè)務(wù)連續(xù)性、移動效率、運(yùn)營管理等問題。

（1）移動網(wǎng)絡(luò)的分布式部署將導(dǎo)致切換頻繁和路由迂回，影響業(yè)務(wù)連續(xù)性和移動效率。移動用戶的漫游，在進(jìn)行跨區(qū)域移動時，移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)保證無縫的業(yè)務(wù)連續(xù)性。EPC架構(gòu)通過固定錨點(diǎn)PGW的方式支持終端的移動性，由歸屬地PGW為用戶提供接入地的IP地址，從而實現(xiàn)了切換過程中的IP地址不變，保證了業(yè)務(wù)在IP層面的連續(xù)性。固定錨點(diǎn)帶來了數(shù)據(jù)包路徑迂回的問題，加重了傳輸延時和帶寬浪費(fèi)。分布式部署縮小了單一錨點(diǎn)覆蓋范圍，將使得路徑迂回的問題更加嚴(yán)重。另一方面，分布式部署縮小了單一SGW覆蓋范圍，增加跨網(wǎng)關(guān)切換頻率，將使得切換過程中的報文延遲、數(shù)據(jù)丟失和報文亂序更加頻繁，降低了數(shù)據(jù)服務(wù)級別?，F(xiàn)有技術(shù)可以實現(xiàn)分布式架構(gòu)下的IMS等業(yè)務(wù)的運(yùn)行，然而在組網(wǎng)過程中仍然需要考慮網(wǎng)元間接口數(shù)量、負(fù)荷等進(jìn)行合理部署，因此合理規(guī)劃是在組網(wǎng)時必需認(rèn)真考慮的問題。

（2）運(yùn)營管理?，F(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)以集中式部署為主，分布式部署影響現(xiàn)有核心網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；由于維護(hù)多個分布式節(jié)點(diǎn)，而增加維護(hù)成本。

7 結(jié)束語

移動網(wǎng)絡(luò)分布式部署從物理角度對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行扁平化，在一定程度上滿足了扁平化需求。差異化的分布式方案（如區(qū)分下移網(wǎng)元）將導(dǎo)致不同的網(wǎng)絡(luò)扁平化程度，因此需要結(jié)合具體的網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)期進(jìn)行合理規(guī)劃。