核心网络演进趋势探讨

图1 核心网演进的目标架构2本期关注Monthly Focus赫罡，滕佳欣，朱斌核心网络演进趋势探讨邮电设计技术/2012/05的方式，本地网层面软交换端局已经全面替换TDM端局，实现了控制与承载的分离，长途网层面还存在TDM和软交换2张长途网。固定核心网本地网层面传统TDM交换机和固网软交换设备并存，长途网层面也是TDM长途网和软交换长途网共存。

目前，IP 化改造是核心网电路域升级的主要内容。IP化使网络结构更为简单，提高了网络资源利用率，IP化改造后Pool的实施进一步优化了核心网络的业务性能。移动核心网IP化改造在本地网层面由Nc、Nb核心网接口向A、Iu-CS等接口延伸。移动长途网层面传统的TDM端局逐渐退网，长途软交换将逐渐转化为呼叫协调节点（CMN），不再处理语音承载业务，只进行呼叫信令处理。固网核心网因结构形态较复杂，其IP化进程也较缓慢，随着宽带提速和光进铜退进程的加速，固网TDM端局逐渐退网，其话务被固网软交换端局和IMS吸收，固网软交换和IMS在一定时期内会共存。固定TDM 长途网随着TDM 端局的退网，也逐渐退网，固定软交换在IP化改造后实现SIP互通，最终固定移动长途话务都通过扁平化网络疏通。

移动核心网电路域的长期演进与语音和短信业务的提供密切相关，电路域语音和短信业务有向分组网络迁移的趋势。随着移动互联网的高速发展及LTE产业链的成熟，LTE时代正在加速到来，目前全球已有将近50张LTE商用网络。LTE网络主要提供高速数据业务，在LTE网络部署初期，语音和短信业务仍由电路域提供，这就要求电路域升级来支持CSFB及短信回落功能，随着LTE网络的覆盖的不断完善，语音和短信业务开始逐渐向LTE网络迁移，LTE网络将逐渐采用SRVCC方案解决语音业务问题。语音业务的迁移是长期过程，语音、短信业务长期将由电路域提供，电路域将逐步升级改造满足与LTE/IMS的互操作要求。

随着核心网电路域设备刀片式架构的广泛采用和软件技术的发展，核心网电路域有向大容量集中化部署及虚拟化发展的趋势。现网电路域设备老平台较多，设备数量多，而且大部分省份采用分散部署的方式。随着软交换设备刀片式架构（ATCA）的广泛采用，设备能力得到很大的提升，使集中化部署成为可能。

集中化部署能有效减少运行维护费用，使软交换能更加低成本高效地运行，更重要的是在平台趋同的基础上未来虚拟化技术的引入使得运营商能够在通用的硬件平台上构建多厂家共存系统。

1.3 支持多接入的分组网络

移动核心网分组域主要提供移动数据业务，随着移动宽带化加速，核心网分组域也在不断演进。目前，核心网分组域普遍采用2G/3G共核心网的方式，随着移动数据业务流量的快速增长，现网开始引入3G DT技术，减轻SGSN数据转发压力，基本实现控制与承载分离。分组域网元的大容量集中部署使分组域设备的容灾问题变得更为重要，现网通过采用SGSN Pool技术解决SGSN容灾问题，并实现SGSN负载容量均衡。

分组域演进的目标架构是2G/3G/4G共核心网，在向目标演进的过程中要解决现有网络如何平滑升级的问题。为了使用户有更好的业务体验，现有分组网络首先要升级支持与LTE网络的互操作，此外为了实现业务连续性需要2G/3G接入与LTE接入有相同的锚点，这个锚点就是GGSN与PGW的融合节点，这就要求GGSN能够通过软件升级的方式支持GGSN/PGW融合功能。现网SGSN向MME演进有2种不同的选择，一种是升级成为Gn/Gp SGSN与MME融合节点，另一种是升级成为S3/S4 SGSN与MME的融合节点，现网SGSN可以升级为Gn/Gp SGSN与MME融合节点，而新建的MME 节点要求同时支持Gn/Gp SGSN 及S3/S4SGSN。现网GGSN与SGSN的扩容和改造将采用能够平滑升级到EPC的硬件平台，通过软件升级的方式实现SGSN/MME、GGSN/EPC-GW的融合。

Wi-Fi作为一种应用广泛、成本低、带宽高的无线接入技术越来越受到运营商的重视，已成为分流数据业务、优化网络覆盖的重要手段。3GPP系统正在逐步将Wi-Fi技术融入到统一的分组核心网。由于Wi-Fi属于非3GPP的接入技术，因此与3GPP系统的融合就变得较为复杂。Wi-Fi与移动网络的融合可大致分为统一认证、统一接入及系统间的业务连续等几个阶段。统一认证是指Wi-Fi重用3GPP接入鉴权机制，相对于Portal认证方式，统一认证更方便用户的接入，同时也提高了安全性，由于终端和网络的支持程度较好，各个运营商已经开始进行统一认证的部署。统一接入和系统间的业务连续对终端和网络的要求比较高，需要支持Mobile IP协议及IPSec隧道，为了降低对网络，尤其是终端的技术要求，标准组织正在研究采用GTP协议