移动网络网元分布式部署研究

转接网络接入点的分布式部署将引起成本上升。与分布式部署S/PGW方式比较，集中部署S/PGW方式适合于业务量较低的场景，例如部署初期或者小的网络运营商OpCo。分布式部署S/PGW方式是EPC网络的目标部署方式，适用于较大的网络运营商OpCo中业务量较大的场景。综合比较以上分布式部署方式，当数据业务流量达到一定规模时，将MME几种部署在网络核心层，将移动网关SGW/PGW，应用/内容缓存服务器、本地网络接入点从网络核心层下移至网络边缘层进行分布式部署，能够获得最优成本目标。

综合比较以上部署模型，从成本角度可以得出如下结论：集中部署S/PGW方式在EPS初期进行部署，随着业务量的增长和新业务的引进，逐渐向分布式部署方式（5）演进。

5  网元分布式部署促进网络融合

如图3所示，随着移动网络无线带宽瓶颈不断突破，产生了"全业务竞争"环境下的"宽带接力棒"现象，数据业务不断从固定网络向移动网络平移，越来越多的运营商开始进军固网/宽带/互联网市场，向全业务运营商转型。加强网络融合，各层网络的"融合+共享"成为"全业务网络"演进的主旋律。业务创新上，也从单纯的移动业务到提供移动、固网、Internet融合的业务，实现移动用户量快速增长，加强数据业务/企业业务盈利能力，通过融合走出盈利困境。

图3  "宽带接力棒"现象

对于网络而言，关键是如何从传统烟筒型网络向全业务融合型网络演进，并具备固定、移动统一网络承载能力。融合背景下的移动网络分布式部署应综合考虑如下网元：

（1）移动宽带网络需要移动网关SGW/PGW，为移动宽带用户提供接入管理、移动性管理服务。

（2）SR（业务路由器），为大客户服务的多媒体交换机，彼此间既有隔离又有交互。

（3）宽带接入网关，家庭宽带、游牧宽带服务需要BRAS。公众（因特网业务）接入后需要认证、需要管理、效益保障安全，各种控制网关正逐步融合。

移动网络的分布式部署使得SGW/PGW的位置下移，移动与固定网络层面的融合成为可能。融合网络部署中应考虑如下策略：

●可以在一个物理节点中部署SGW/PGW和固定宽带接入网关。
●移动和固定用户使用相同的因特网接入策略。
●移动和固定接入的策略控制和计费可以由相同的网络节点执行，使用相同的接口。
●位于汇聚层的网关（如SGW和PGW）可以与BRAS集成。

6  分布式部署应关注的问题

移动网络的分布式部署属于设备级别分布、网络部署方面的考虑，将会带来成本降低、网络融合等优势，也是未来网络发展趋势，但是不可避免会产生业务连续性、移动效率、运营管理等问题。

（1）移动网络的分布式部署将导致切换频繁和路由迂回，影响业务连续性和移动效率。移动用户的漫游，在进行跨区域移动时，移动网络应保证无缝的业务连续性。EPC架构通过固定锚点PGW的方式支持终端的移动性，由归属地PGW为用户提供接入地的IP地址，从而实现了切换过程中的IP地址不变，保证了业务在IP层面的连续性。固定锚点带来了数据包路径迂回的问题，加重了传输延时和带宽浪费。分布式部署缩小了单一锚点覆盖范围，将使得路径迂回的问题更加严重。另一方面，分布式部署缩小了单一SGW覆盖范围，增加跨网关切换频率，将使得切换过程中的报文延迟、数据丢失和报文乱序更加频繁，降低了数据服务级别。现有技术可以实现分布式架构下的IMS等业务的运行，然而在组网过程中仍然需要考虑网元间接口数量、负荷等进行合理部署，因此合理规划是在组网时必需认真考虑的问题。

（2）运营管理。现有移动网络以集中式部署为主，分布式部署影响现有核心网的拓扑结构；由于维护多个分布式节点，而增加维护成本。

7  结束语

移动网络分布式部署从物理角度对网络架构进行扁平化，在一定程度上满足了扁平化需求。差异化的分布式方案（如区分下移网元）将导致不同的网络扁平化程度，因此需要结合具体的网络状况和业务发展预期进行合理规划。