面向未來移動通信核心網架構研究論文

　　以虛擬化網絡以及軟件定義網絡為基礎的虛擬化核心網架構，不僅可以使核心網的接口與協議更加簡化，而且還對智能化管理模塊進行構建，可以使未來移動網絡更具自動化，使5G網絡可以在各種環境中正常通信。同時虛擬化核心架構可以對功能進行集成，將處理模塊與用戶模塊進行分離，使核心網更好的進行分布式處理。

　　一、以4G網絡為基礎的核心網虛擬化

　　在4G網絡架構中，核心網是由一系列的物理網元構成的，同時物理網元之間有標準化接口進行連接通信。在4G網絡架構中控制面與用戶面是分開的，其中控制面負責用戶的接入管理、鑒權、會話管理等；而用戶面主要是對用戶的數據包進行轉發、隧道管理、地址管理等。雖然4G網絡架構中控制面與用戶面是分開的，但用戶面的相應網元中依然有部分控制面的功能，主要負責IP地址分配、會話管理等功能。對核心網虛擬化時，最簡捷的方法就是對物理網元分別進行虛擬化。

　　二、面向未來的移動通信核心網架構

　　1、集成虛擬核心網架構。虛擬核心網架構構建的前提是不改變4G架構。在虛擬化平臺上網元之間的數據是共享的，明顯減少網元之間的接口以及信令交互，從而縮短時延，提升通信效率。同時在虛擬化平臺上可以更加容易實現核心網元的功能。而集成的核心網軟件包可以減少網元之間的接口，簡化流程，有效縮短時延，提升系統的便捷程度。

　　2、多張網絡并存的核心網。5G網絡具有較強的多樣性，可以滿足各種場景的不同需求。5G網絡不僅需要支持超密集網絡，而且需要支持海量連接，同時還需要確保高速傳輸與可靠性。在5G網絡場景中并不需要同時對所有性能進行支持，如果在同一張網絡中對所有需求進行支持，不僅會提升網絡要求，而且不利于對網絡性能的優化。而在5G時代，網絡需求會更多、更高，用一張網絡對各種功能進行支持的難度越來越大。而運用網絡虛擬化技術，可以對新的移動核心網進行有效構建，只需要把不同版本與功能的虛擬核心網網元的相應原件與需求告訴編排器，就可以自動的為核心網分配硬件資源，對相應軟件進行加載，對網元進行實例化與配置，并對網元之間的鏈路進行分配。如圖1所示，為多張核心網并存的未來網絡運營模式。圖中運營商同時運用兩張虛擬核心網，其中一個是針對人與人之間進行通信的網絡，另一個是針對物聯網的專用核心網。運營商可以運用專用網絡作為物聯網的終端服務，可以以物聯網的特點為依據對網絡進行有針對性的優化。同時不同的虛擬核心網可以對基礎設施與轉發設備進行共享。

　　3、智能管理。智能管理可以自動的對網絡進行配置，對正在運行的網絡進行實時監控，并以網絡的運行情況為依據進行恰當、有效的調整，以確保網絡達到最佳的運行狀態。5G網絡時代，NFV的引入與應用使多個專用核心網同時運行成為可能。但是核心網的配置與維護工作量會提升。所以需要對網絡自動安裝、部署、配置與維護的實現進行重點研究。為了對網絡智能管理進行支持，首先需要對正在運行的網絡相應狀況信息進行收集；其次，需要對空閑資源的情況進行收集；最后，還需要對與業務有關的信息進行收集。

　　在所需信息收集完全后，對信息進行分析。而收集信息的主要目的就是對終端的行為模式進行了解與掌握，并以此為依據對網絡進行優化。網絡智能管理系統不僅需要對各種信息進行收集，并進行有效的分析處理，而且還需要提供接口，可以使運營商管理人員對必要信息進行配置。例如：策略信息、可以選擇的、新型的網絡服務需求。其中策略信息可以是網絡部署策略、優化策略等，而網絡服務需求就是企業、政府、運營商等大客戶的需求。

　　網絡智能管理系統需要根據相應要求進行網絡部署與優化。結束語：以虛擬化4G核心網為依據，利用5G網絡的熱點技術進行有效簡化，提出了一種集成的虛擬化核心網架構，可以支持網絡智能管理，并實現多種核心網的并存。集成的虛擬化核心網架構可以對核心網功能進行集成，并將處理模塊以及用戶模塊分離，從而使網絡可以更好地進行分布式處理。同時智能管理模塊的引入與應用，可以使網絡實現運行與維護的自動化。

　　參考文獻：

　　[1]楊國健,侯慧峰,張曉龍.移動核心網絡技術發展研究[J].信息安全與技術.2013(10).

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