SDN、NFV成为5G网络革命关键

器，就必须借重核心路由器来转送，整个数据路径跳数(Hop-count)增加。

如前所述，当前电信网络运营商面临成本和收入之间的差距逐步增大，运营商面临巨大的资金投入。传统4G电信核心网络的一次性资本支出成本(CAPEX)或日常维运管理成本(OPEX)都还有降低空间。再者，所有控制及服务流量都需要回到中心端机房集中管控，它的效能和服务质量也未臻完美，是否有解决方案可以响应这些挑战？云端虚拟化技术搭配软件定义网络技术可能是一个选项。

SDN/NFV控制与数据分层优化架构

从整个产业发展趋势看，3GPP标准制定进程已经步入真正意义的4G LTE-A (Release 13/14)世代，而云端虚拟化技术在IT业的日益成熟及成功又驱使行动网络采用新的实现方式及新的商业模式，同时前十年迅速发展的诸多IT新技术也启发了对移动网络架构及业务部署的重新思考。

软件定义网络(SDN)的概念是让软件来控制网络，充分开放网络能力，是一种具有控制信令与用户数据分离(C-U Split)、网络功能集中控制、开放应用程序界面API这三大特征的新型网络架构和网络技术。通过引进SDN的概念，可以将封闭垂直一体的传统电信网络架构一举转为弹性化、开放、高度整合、服务导向及确保服务水平的分层架构。在引入SDN后，面临的新挑战是如何进行网络功能重构，如何设计新增接口协议，进而基于SDN实现架构的优化以及端到端信令流程的优化。另一方面，大量的复杂控制机制集中到SDN控制器上运行，也降低了SDN交换器的采购、管理与替换等成本，连带解决了被单一网通设备制造商绑定的问题。

与SDN部分概念相仿，网络功能虚拟化(NFV)的理念之一也是在于解除特定软硬件功能组件，被市场支配性厂商绑定的问题；其采用云端虚拟化为主的IT手段改造4G/5G核心网络，采用泛用型伺服平台(General Purpose Platform, GPP)构建电信基础环境，GPP设备市场规模远大于专用电信设备，单位计算性能价格比远低于电信设备，并且成本下降和更新周期的幅度数倍于电信设备，这样能够以更低成本更快地引进新IT技术和新IT设备，维持硬设备性能优于竞争对手。

透过NFV，既有专用4G核心网络的相关网络设备的功能以软件的方式虚拟化，并经由云端运算(Cloud Computing)相关技术，硬件资源虚拟化为多个VM(Virtual Machine)，利用云端计算的快速部署能力，使得各个EPC软件网络组件(Network Entity)容量配置调整周期从数周缩短到数分钟，大幅提升EPC网络组件部署和更新的敏捷性，并实现设备容量按需求(On Demand)动态弹性扩充，确保系统的可维护性，负载平衡机制提升系统服务水平，每个VM可以迁移和重生，在本地或异地相互热备援，进一步确保网络的高可靠性能。

EPC的相关软件网络组件硬件基础资源及环境，可以由运营商向独立软件系统开发公司统一购置或局部客制化，新兴网络服务藉此可更快速、灵活与弹性的部署，服务部署时间大幅缩短，且大幅降低服务器硬件基础设施建置与维运成本。如此一来，4G/5G网络运营商和设备商的重点就能转移到服务创新上，进一步为电信营运商创造更高的加值盈利服务收益营收。

由于NFV与SDN技术双方的核心概念颇有相通之处，两者具备互补整合之高度条件，因此目前4G核心网络实现虚拟化的工作中，多将NFV与SDN相提并论，两者间未来可能的发展出的协同运作模式亦值得探讨。SDN负责Layer-4以下的网络基础设施暨低层网络流量转送的处理；而NFV则专责Layer-4以上的网络上层应用服务设施弹性灵活的资源调度，两者相辅相成，营造出未来高效优化的运营商整合服务平台。

而SDN/NFV一旦崛起，势必将冲击既有电信网络生态链。目前4G/5G核心网络上最重要的功能除了EPC之外就是IMS，其虚拟化方案分别被称为vEPC及vIMS，由于IMS功能相对单纯的多，亦常常也将其视为vEPC的一部分看待。vEPC为近年已成为网络通讯产业的热门议题，有多家全球性大型营运商看好其发展潜力，已经共同成立NFV标准及推动组织，其主要目标在提供4G/5G核心网络弹性与资源的有效利用。

vEPC趁势崛起　促进4G/5G核心网络有效利用

vEPC为近年网络通讯产业的热门议题，有多家全球性大型营运商看好其发展潜力，已经共同成立NFV标准及推动组织。目前最主要的组织由ETSI(European Telecommunication Standards Institute)辖下的一个专责ISG(Industry Specification Group)负责推动，其主要目标在提供4G/5G核心网络弹性与资源的有效利用。

ETSI ISG NFV在2012年底由十三个全球具指标性营运商所发起，包含AT&T、BT、CenturyLink、China Mobile、Colt、