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【摘 要】移动分组核心网由于承担着对用户的移动性管理、对业务数据的转发、对业务策略的控制等功能。
【关键词】分组域；全业务。
1. 前言
伴随着3G的发展，尤其是HSPA的普及所带动的移动宽带的起飞，用户对于移动宽带接入的需求迅速爆发；随着各种高速无线接入技术的实现，剧增的数据流量使现有网络的带宽压力与日俱增。
2. 移动分组域的演进
本文从以下六个方面阐述移动分组域的演进：
2.1 精细化管理宽带资源：分组网络中的业务逐渐繁多，需要对不同种类业务和用户提供分级保障，提供不同的QoS。解决网络数据量爆发，导致的网络频繁扩容压力，实现赢利。
运营商对核心网分组域的重视不仅由于其是未来业务演进对网络的带宽提出了更高要求，还在于其对于成功运营移动宽带的意义。
2.2 部署Direct Tunnel：实现用户面和信令面分离，节省投资。
（1）部署Direct Tunnel：实现用户面和信令面分离，节省投资
Direct Tunnel是一项增强的3G网络功能，是指将核心网中的用户面和信令面分离，部分用户数据不再由SGSN进行转发，而是在RNC和GGSN之间建立直接连接的GTP隧道。（见图1）。
图1
（2）通过采用网络中更优化的路线，Direct Tunnel使所需的数据链路数量进一步减少，从而显著降低了运营支出 （OPEX） 成本并提高了传输效率。由于需要提供的节点数量有所减少，因此这一更加简单的连接架构还使得随着不断增长的流量进行网络扩展变得更加轻松。同时，这项技术为运营商带来的好处是，当网络中的数据量超量增长时，而用户量较为稳定时，运营商无需同时扩容SGSN和GGSN，而只需根据需求扩容GGSN，从而为运营商节省了大笔投资。
（3）同时需要指出的是，在未来的SAE网络架构中，MME仅对信令进行处理而不再转发数据，这与Direct Tunnel的基本思想是一致的。当网络通过平滑演进至SAE架构而用户数据主要通过LTE承载时，运营商网内的SGSN—MME将会面临大量的容量过剩。因此，在3G数据超量增长的情况下，启用DT解决方案是保持网络结构良性发展的重要手段。
2.3 网络IP化：奠定电信级IP、网络容灾、多制式共平台能力。
对于传统的电信运营商而言，随着网络通信技术的发展，基于IP的通信方式，已经深入到网络的各个领域，多种多样的IP接入技术已经在各个领域得到广泛支持。
传统电信网络的融合也推动着网络的IP化。全IP移动网络建设始于R4软交换核心网，并快速向信令网和无线接入网延伸。尽管可以使用多种类型的承载网，但是运营商愈来愈倾向于向IP承载网演进，而非传统的TDM或者ATM。IP承载可以与3G技术演进的趋势保持一致，从传统的电路交换演进到全IP传输平台。
上述网络的演进趋势以及业务的丰富和发展，最终将促成全网IP化的发展趋势。在这个演进过程中，更大的带宽需求、更丰富的运营模式、移动和固网的网络融合、以及更低的CAPEX/OPEX，将成为推动全IP化进程的几个主要动力。
2.4 进行网络容灾：网络容量越来越大，支持的带宽越来越高，网络越来越复杂，网络容灾能力迫切需要提升。
组建SGSN POOL池――实现网络容灾，负荷均衡和简化移动性管理
地震等严重自然灾害的发生，将移动网络安全性和可靠性提升到了前所未有的战略高度。移动网络的安全应该是一个整体的解决方案，涵盖接入网、核心网、业务网和承载网多个层面，而其中核心网是重中之重，抗拥塞、优先接入、异地容灾、快速恢复能力都是基本的要求。
图2
2.5 实现网络融合：随着无线技术的发展，单用户的带宽越来越大，制式越来越多（2G/3G/HSPA/Wi—Fi），迫切需要提升核心设备的高宽带处理能力和解决网络平滑演进4G的能力。
2.5.1 网络的演进融合将遵循五个层面、三个阶段和一个目标网络的步骤。
固定和移动的融合涉及到的五个层面是业务层、控制层、承载层、接入/终端层以及贯穿各层的运营支撑系统。这五个层面，其技术和网络的成熟度以及对网络的影响各不相同，因而在融合的过程中要合理规划、分步实施。
为了支持全业务运营，首先需要对IT支撑系统进行整合，实现面向用户的统一服务。其次是业务层融合，可以通过业务平台的整合，在现有的业务能力基础上提供 新的固定/移动业务，以及FMC业务。而接入和终端的融合，如多模终端、家庭网关等的，既是用户得以感受融合业务的基础，因为直接面对消费者，对业务的推广有着至关重要的影响。而IP技术的不断成熟和广泛使用，使得承载层的融合具有天然优势。最后，通过IMS核心网和融合的用户数据库，使得网络的融合最终得以落实。全业务网络的最终目标是核心网的融合。
2.5.2 FMC的发展则会经过如图所示的三个逐步递进的阶段。
第一阶段是网络整合阶段，这个时期窄带的语音业务还是很大的收入来源，宽带数据业务则呈现上升的趋势。
第二阶段是优化发展的阶段，固定宽带网络接入带宽不断提高，用户数继续扩大，移动分组域随着HSDPA的部署，用户的带宽和速率也将大幅提升，这些都为增 强宽带业务提供了现实基础。
第三阶段是全面融合阶段，随着IMS的不断发展扩大，可以考虑进一步用IMS提供基础通信业务，不再需要窄带电路域的存在，网络演进为基于IP的宽带全分 组网络。（见图2）。
2.6 全业务运营：实现多业务融合的运营。
（1）全业务网络的目标架构具有分层、水平和融合三个特点。过去传统各自为政的垂直网络不在是发展方向，目标网络将由业务网络和基础网络两大层架构组成，在业务网络有业务和控制两个子层，在基础网络包括了IP承载、传输和接入三个子层，水平分层的结构具有跨网络、跨终端的特性、便于可共享复用的业务和多样化的应 用。实现固定和移动的融合。
（2）全业务运营对作为承载层的IP网络各层也带来了新的要求和新的限制。IP网络所承载的业务从过去以尽力而为的互联网业务为主，向增强型互联网、VoIP、IPTV等多业务的组合和融合发展，伴随而来的是对网络的可靠性、安全性、QoS能力、资源管理和策略配置以及用户管理等更高的要求。目前接入和城域网已经开始从过去的ATM向下一代以太和基于IP的宽带汇聚演进。接入网应该是无阻塞的网络，以保证用户为中心的融合业务的传送，接入节点具备IP业务感知的 能力，通过和宽带汇聚设备的合作，在保证端到端QoS、防止欺骗、提高网络安全性等方面扮演重要的角色。汇聚网不应该成为接入和边缘网络之间的瓶颈，除了能提供足够的容量满足融合业务尤其是流媒体的流量，还应具备业务汇聚和针对每用户的业务处理和带宽管理的能力，使网络带宽资源能得到最有效的分配使用。最后，具有业务感知能力的边缘路由节点，在资源管理和策略控制下，提供高性能、高可靠性的业务汇聚和业务层次化的QoS保证。
（3）随着移动分组域的不断升级，用户数的增长和用户带宽的提高，使得无线接入的投资成本迅速提升，这促使移动回程网络向IP化的演进。IP化的过程可以是从交换局（SGSN&RNC）到基站分阶段进行，通过引入MPLS汇聚支持各种业务流量，包括PPP传送的低速流量和以太传送的高速流量，在RAN中 实现针对每基站每业务的QoS，以及流量整形和流量工程，和从而减少核心网到基站的运行成本、获得更高带宽和扩展性。
3. 结束语
网络结构的不断演进要求运营商建设多个核心网进行支撑，投资运营成本增加，而由于难以对带宽资源精细管理。运营商需要考虑如何建立畅通无阻的带宽通道，向精细化运营转变，从新业务的部署中真正受益。
【关键词】分组域；全业务。
1. 前言
伴随着3G的发展，尤其是HSPA的普及所带动的移动宽带的起飞，用户对于移动宽带接入的需求迅速爆发；随着各种高速无线接入技术的实现，剧增的数据流量使现有网络的带宽压力与日俱增。
2. 移动分组域的演进
本文从以下六个方面阐述移动分组域的演进：
2.1 精细化管理宽带资源：分组网络中的业务逐渐繁多，需要对不同种类业务和用户提供分级保障，提供不同的QoS。解决网络数据量爆发，导致的网络频繁扩容压力，实现赢利。
运营商对核心网分组域的重视不仅由于其是未来业务演进对网络的带宽提出了更高要求，还在于其对于成功运营移动宽带的意义。
2.2 部署Direct Tunnel：实现用户面和信令面分离，节省投资。
（1）部署Direct Tunnel：实现用户面和信令面分离，节省投资
Direct Tunnel是一项增强的3G网络功能，是指将核心网中的用户面和信令面分离，部分用户数据不再由SGSN进行转发，而是在RNC和GGSN之间建立直接连接的GTP隧道。（见图1）。
图1
（2）通过采用网络中更优化的路线，Direct Tunnel使所需的数据链路数量进一步减少，从而显著降低了运营支出 （OPEX） 成本并提高了传输效率。由于需要提供的节点数量有所减少，因此这一更加简单的连接架构还使得随着不断增长的流量进行网络扩展变得更加轻松。同时，这项技术为运营商带来的好处是，当网络中的数据量超量增长时，而用户量较为稳定时，运营商无需同时扩容SGSN和GGSN，而只需根据需求扩容GGSN，从而为运营商节省了大笔投资。
（3）同时需要指出的是，在未来的SAE网络架构中，MME仅对信令进行处理而不再转发数据，这与Direct Tunnel的基本思想是一致的。当网络通过平滑演进至SAE架构而用户数据主要通过LTE承载时，运营商网内的SGSN—MME将会面临大量的容量过剩。因此，在3G数据超量增长的情况下，启用DT解决方案是保持网络结构良性发展的重要手段。
2.3 网络IP化：奠定电信级IP、网络容灾、多制式共平台能力。
对于传统的电信运营商而言，随着网络通信技术的发展，基于IP的通信方式，已经深入到网络的各个领域，多种多样的IP接入技术已经在各个领域得到广泛支持。
传统电信网络的融合也推动着网络的IP化。全IP移动网络建设始于R4软交换核心网，并快速向信令网和无线接入网延伸。尽管可以使用多种类型的承载网，但是运营商愈来愈倾向于向IP承载网演进，而非传统的TDM或者ATM。IP承载可以与3G技术演进的趋势保持一致，从传统的电路交换演进到全IP传输平台。
上述网络的演进趋势以及业务的丰富和发展，最终将促成全网IP化的发展趋势。在这个演进过程中，更大的带宽需求、更丰富的运营模式、移动和固网的网络融合、以及更低的CAPEX/OPEX，将成为推动全IP化进程的几个主要动力。
2.4 进行网络容灾：网络容量越来越大，支持的带宽越来越高，网络越来越复杂，网络容灾能力迫切需要提升。
组建SGSN POOL池――实现网络容灾，负荷均衡和简化移动性管理
地震等严重自然灾害的发生，将移动网络安全性和可靠性提升到了前所未有的战略高度。移动网络的安全应该是一个整体的解决方案，涵盖接入网、核心网、业务网和承载网多个层面，而其中核心网是重中之重，抗拥塞、优先接入、异地容灾、快速恢复能力都是基本的要求。
图2
2.5 实现网络融合：随着无线技术的发展，单用户的带宽越来越大，制式越来越多（2G/3G/HSPA/Wi—Fi），迫切需要提升核心设备的高宽带处理能力和解决网络平滑演进4G的能力。
2.5.1 网络的演进融合将遵循五个层面、三个阶段和一个目标网络的步骤。
固定和移动的融合涉及到的五个层面是业务层、控制层、承载层、接入/终端层以及贯穿各层的运营支撑系统。这五个层面，其技术和网络的成熟度以及对网络的影响各不相同，因而在融合的过程中要合理规划、分步实施。
为了支持全业务运营，首先需要对IT支撑系统进行整合，实现面向用户的统一服务。其次是业务层融合，可以通过业务平台的整合，在现有的业务能力基础上提供 新的固定/移动业务，以及FMC业务。而接入和终端的融合，如多模终端、家庭网关等的，既是用户得以感受融合业务的基础，因为直接面对消费者，对业务的推广有着至关重要的影响。而IP技术的不断成熟和广泛使用，使得承载层的融合具有天然优势。最后，通过IMS核心网和融合的用户数据库，使得网络的融合最终得以落实。全业务网络的最终目标是核心网的融合。
2.5.2 FMC的发展则会经过如图所示的三个逐步递进的阶段。
第一阶段是网络整合阶段，这个时期窄带的语音业务还是很大的收入来源，宽带数据业务则呈现上升的趋势。
第二阶段是优化发展的阶段，固定宽带网络接入带宽不断提高，用户数继续扩大，移动分组域随着HSDPA的部署，用户的带宽和速率也将大幅提升，这些都为增 强宽带业务提供了现实基础。
第三阶段是全面融合阶段，随着IMS的不断发展扩大，可以考虑进一步用IMS提供基础通信业务，不再需要窄带电路域的存在，网络演进为基于IP的宽带全分 组网络。（见图2）。
2.6 全业务运营：实现多业务融合的运营。
（1）全业务网络的目标架构具有分层、水平和融合三个特点。过去传统各自为政的垂直网络不在是发展方向，目标网络将由业务网络和基础网络两大层架构组成，在业务网络有业务和控制两个子层，在基础网络包括了IP承载、传输和接入三个子层，水平分层的结构具有跨网络、跨终端的特性、便于可共享复用的业务和多样化的应 用。实现固定和移动的融合。
（2）全业务运营对作为承载层的IP网络各层也带来了新的要求和新的限制。IP网络所承载的业务从过去以尽力而为的互联网业务为主，向增强型互联网、VoIP、IPTV等多业务的组合和融合发展，伴随而来的是对网络的可靠性、安全性、QoS能力、资源管理和策略配置以及用户管理等更高的要求。目前接入和城域网已经开始从过去的ATM向下一代以太和基于IP的宽带汇聚演进。接入网应该是无阻塞的网络，以保证用户为中心的融合业务的传送，接入节点具备IP业务感知的 能力，通过和宽带汇聚设备的合作，在保证端到端QoS、防止欺骗、提高网络安全性等方面扮演重要的角色。汇聚网不应该成为接入和边缘网络之间的瓶颈，除了能提供足够的容量满足融合业务尤其是流媒体的流量，还应具备业务汇聚和针对每用户的业务处理和带宽管理的能力，使网络带宽资源能得到最有效的分配使用。最后，具有业务感知能力的边缘路由节点，在资源管理和策略控制下，提供高性能、高可靠性的业务汇聚和业务层次化的QoS保证。
（3）随着移动分组域的不断升级，用户数的增长和用户带宽的提高，使得无线接入的投资成本迅速提升，这促使移动回程网络向IP化的演进。IP化的过程可以是从交换局（SGSN&RNC）到基站分阶段进行，通过引入MPLS汇聚支持各种业务流量，包括PPP传送的低速流量和以太传送的高速流量，在RAN中 实现针对每基站每业务的QoS，以及流量整形和流量工程，和从而减少核心网到基站的运行成本、获得更高带宽和扩展性。
3. 结束语
网络结构的不断演进要求运营商建设多个核心网进行支撑，投资运营成本增加，而由于难以对带宽资源精细管理。运营商需要考虑如何建立畅通无阻的带宽通道，向精细化运营转变，从新业务的部署中真正受益。