核心網設備云化可行性分析

劉麗蘋+黃啟虎+曹彥飛

【摘要】云計算以其共用硬件基礎設施、模塊化、動態分配資源、部署迅速等眾多優勢，被越來越多的公司所采用。為有效地對核心網設備進行規劃設計，介紹了核心網的現狀和發展趨勢，并對核心網設備云化的可行性進行了分析，為核心網未來的發展方向奠定了基礎。

【關鍵詞】核心網云計算CS域PS域IMS域

中圖分類號：TP301.4文獻標識碼：A文章編號：1006-1010(2014)-09-0072-03

1 引言

移動通信網絡由接入網、核心網、傳送網、支撐網、業務網等組成，核心網是其中重要組成部分，負責呼叫的接續、移動性管理、個性業務處理等服務的實現，功能強大，設備眾多，設備類型繁雜。如何有效地對核心網設備進行規劃設計，使其充分高效運行，有效地減少投資，是每一個設計人員的重要工作。

核心網設備接口IP化為云計算的引入提供了可能性。現階段核心網設備除STP鏈接和關口局與外網對接采用TDM承載外，其余均可采用IP承載。IP化后，服務可不受地域限制，由網內設備通過IP專用承載網提供。可將核心設備進行集中放置或集中布置，有利于集中管理。

云計算采用共用硬件基礎設施，模塊化設計，可將多種設備集成在一起，集中管理，有利于減少投資和降低維護復雜度。鑒于云計算的優勢特點，討論其在核心網方面的應用非常有價值。

本文將對核心網的現狀進行分析，討論核心網引入云計算的可行性及實施方案。

2 核心網現狀及發展趨勢

核心網分為CS域（Circuit Switch域，電路域）、PS域（Packet Switch域，分組域）、IMS域（IP Multimedia Subsystem域，IP多媒體子系統域）。現階段CS域主要承載語音業務，PS域主要承載數據業務，IMS域主要為固定接入用戶提供多媒體業務。CS域與IMS域通過GMSS與MGCF實現語音、消息等業務的互通，PS域處理非會話類數據業務的同時為IMS域提供業務接入。核心網設備關系如圖1所示：

圖1核心網設備關系圖

2.1CS域

現階段CS域實現了控制與承載分離，主要負責承載傳統的語音通話，負責語音通訊鏈路的建立和鏈接。CS域設備主要包括MSS、MGW、HLR、H/LSTP等。隨著通信企業對核心設備集中化建設的要求，MSS、H/LSTP基本采用省內集中建設；MGW由于負責語音承載，為避免本地話路迂回，提高傳輸效率，MGW采用地級市集中建設；HLR現階段采用地級市集中建設，但由于4G的建設，網絡需進行融合，預計HLR將采用省內集中建設并采用分布式架構，同時替換為HSS。

為實現容災方案和設備負載均衡，MSS采用了組建Pool的方法。MSS采用省內集中放置，組建了多個Pool，分別負責各個獨立的業務區域，Pool內MSS采用動態算法，平衡業務量，動態分配業務至Pool內每個MSS上。

隨著通信企業對2G網絡投資的放緩，電路域設備投資縮減，2G的業務量將慢慢縮小，最終退出通信網絡。

2.2PS域

PS域主要負責數據類業務，負責數據業務鏈路的建立和鏈接。PS域設備主要包括SGSN、GGSN。SGSN為MS提供服務，與MSC/VLR/EIR配合完成移動性管理功能，同時對邏輯鏈路進行管理，包括邏輯鏈路的建立、維護和釋放，對無線資源進行管理。GGSN實現了網關或路由器功能，提供GPRS和公共分組數據網以X.25或X.75協議互聯，同時支持和其它GPRS網的互聯[1]。SGSN、GGSN現階段均采用省內集中建設。

與MSS組Pool相似，SGSN采用省內集中放置，組建多個Pool，分別負責各個獨立的業務區域，Pool內SGSN采用動態算法，平衡業務量，動態分配業務至Pool內每個SGSN上。

隨著數據業務的快速增長需求，PS域在一段時間內將持續發展。

2.3IMS域

IMS域實現了業務與控制的分離，是基于IP承載的開放的網絡架構，提供與接入無關的IP多媒體業務控制能力，是下一代通信網絡實現大融合方案的網絡架構。IMS域現階段主要實現固定接入控制，提供多媒體業務控制能力。IMS域設備主要包括S-CSCF、I-CSCF、P-CSCF、BGCF、MGCF、IM-MGW、MRF、SBC等。現階段，除SBC/P-CSCF（合設方式）采用地級市集中建設外，其他設備均采用省內集中建設。

IMS域是未來網絡架構，將在一段時間內持續發展。

3 引入云計算可行性分析

云計算是當前IT界的熱門話題，是未來網絡的發展趨勢。云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務[2]。

云計算可實現功能的規模化、模塊化建設，多種應用共用硬件資源，極大地減少投資；軟硬件分離，可擴展，易擴展，可實現功能的快速布放，提高擴容或新應用上線速度；集中數據存儲，利于集中管理和維護；統一的資源調配管理，實現彈性服務和保障應急事件處理速度。

核心網設備是否適合采用云計算架構應主要看以下幾方面：

（1）設備接口是否IP化

設備接口IP化才能保證設備可以異地存放和布局，不會占用過多的傳輸資源，是實現云架構的基礎條件。由于核心網設備需要與其他非IP化設備互聯，可采用鏈路直達云端，或者進行IP接口改造。

（2）數據類型特點是否為即時通信，是否需要保存數據

語音通信部分中，話路建立后，大量的即時語音數據需要及時傳輸并且不需要保留，這種情況不適合云計算，可直接通過本地設備轉接。云計算更適合計算類型的服務，或者數據需要存儲查詢類型的服務。

（3）服務是否需要交互，頻繁計算

云計算以其特有的體系架構，非常適合復雜計算，通過IP網絡實現數據交互。

（4）是否有大量數據存儲、操作和維護

云計算適合于整合多個小的存儲體系，減少了數據單元互通，可保證全網數據準確一致及時更新。

由于網絡架構的改變必將引入新的投資，是否有必要增加投資也是必須要考慮的重要問題。由于通信企業對2G投資放緩，電路域的設備應盡量保持現有鏈接狀態，考慮到電路域退出通信網絡會經歷一個漫長的過程，其間雖可能不進行擴容新建，但維護工作量還是非常大的。建議將可進行云化的設備在部分設備即將淘汰或者該區域內大部分設備即將淘汰時，采用云架構。

MSS適合采用云計算，因為其主要實現控制功能，負責信令控制、話路選擇等功能，可考慮采用全國集中建設，采用云架構。

HLR適合采用云計算，可保證全網用戶數據統一，減少用戶信息查詢層次。

MGW由于負責海量的語音數據傳輸，為避免本地話路迂回，提高傳輸效率，不建議采用云計算。

H/LSTP適合采用云計算，因為其主要實現信令轉接及GT翻譯功能，可考慮采用全國集中建設，采用云架構。

分組域設備在未來網絡的發展中，仍將持續擴容。并且由于其主要負責非實時數據業務，非常適合采用云架構，可考慮全國范圍內進行云架構布放。由于現網已經有大量的SGSN、GGSN，可綜合考慮設備在網運行時間，整體大區域規劃，選取合適的切合時間逐步布放云架構。

IMS域是未來通信網絡架構，主要采用IP網絡架構，非常適合采用云架構。IMS域設備現階段使用較少，設備較少，應及早規劃，全國統一集中布放云架構。

4 結論

云計算優勢突出，可以有效地利用硬件資源，極大地節省投資，實現集中管理和維護，移動通訊網絡云化是非常有利的。本文通過詳細分析總結認為核心網設備只有少量設備考慮到傳輸成本，不建議采用云架構，其他絕大部分均可以采用。至于核心網各設備云化的實施細節問題，包括大量設備采用云計算結構后，設備的存儲、計算、傳輸資源規模和管理等問題，筆者會持續研究。

參考文獻：

[1] GPRS[EB/OL]. (2013-07-04). http://baike.baidu.com/view/1307.htm.

[2] 云計算[EB/OL]. (2013-11-12). http://baike.baidu.com/link?url=WFQ0rPz8019k8xzBTN6OzMvYClg2sPTCFXZh6I4kTx2B7dqwrbCp8thV61njRGTDhkDRHbUni3eN64E8SuggJq.

[3] 馮登國,張敏,張妍,等. 云計算安全研究[J]. 軟件學報, 2011(1): 71-83.

[4] 陳丹偉,黃秀麗,任勛益. 云計算及安全分析[J]. 計算機技術與發展, 2010(2).

[5] 核心網[EB/OL]. (2013-10-02). http://baike.baidu.com/link?url=KcikmfauLs1n4ziJX2V09k9ZAcnHOi9LZ97Q_Kby-CMiBh6rx4HZ4wNPgtc9N6CGlu0Gj-XQSEzr4K8OUCMp3K.★

作者簡介

劉麗蘋：工程師，碩士畢業于哈爾濱工程大學計算機應用專業，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，主要從事移動通信核心網絡設計工作。

黃啟虎：工程師，碩士畢業于哈爾濱工業大學，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，從事核心網專業咨詢設計工作。

曹彥飛：通信工程師，學士畢業于吉林大學通信工程專業，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，從事移動通信核心網和新技術工作，主要研究方向為核心網及新技術應用。

endprint

【摘要】云計算以其共用硬件基礎設施、模塊化、動態分配資源、部署迅速等眾多優勢，被越來越多的公司所采用。為有效地對核心網設備進行規劃設計，介紹了核心網的現狀和發展趨勢，并對核心網設備云化的可行性進行了分析，為核心網未來的發展方向奠定了基礎。

【關鍵詞】核心網云計算CS域PS域IMS域

中圖分類號：TP301.4文獻標識碼：A文章編號：1006-1010(2014)-09-0072-03

1 引言

移動通信網絡由接入網、核心網、傳送網、支撐網、業務網等組成，核心網是其中重要組成部分，負責呼叫的接續、移動性管理、個性業務處理等服務的實現，功能強大，設備眾多，設備類型繁雜。如何有效地對核心網設備進行規劃設計，使其充分高效運行，有效地減少投資，是每一個設計人員的重要工作。

核心網設備接口IP化為云計算的引入提供了可能性。現階段核心網設備除STP鏈接和關口局與外網對接采用TDM承載外，其余均可采用IP承載。IP化后，服務可不受地域限制，由網內設備通過IP專用承載網提供。可將核心設備進行集中放置或集中布置，有利于集中管理。

云計算采用共用硬件基礎設施，模塊化設計，可將多種設備集成在一起，集中管理，有利于減少投資和降低維護復雜度。鑒于云計算的優勢特點，討論其在核心網方面的應用非常有價值。

本文將對核心網的現狀進行分析，討論核心網引入云計算的可行性及實施方案。

2 核心網現狀及發展趨勢

核心網分為CS域（Circuit Switch域，電路域）、PS域（Packet Switch域，分組域）、IMS域（IP Multimedia Subsystem域，IP多媒體子系統域）。現階段CS域主要承載語音業務，PS域主要承載數據業務，IMS域主要為固定接入用戶提供多媒體業務。CS域與IMS域通過GMSS與MGCF實現語音、消息等業務的互通，PS域處理非會話類數據業務的同時為IMS域提供業務接入。核心網設備關系如圖1所示：

圖1核心網設備關系圖

2.1CS域

現階段CS域實現了控制與承載分離，主要負責承載傳統的語音通話，負責語音通訊鏈路的建立和鏈接。CS域設備主要包括MSS、MGW、HLR、H/LSTP等。隨著通信企業對核心設備集中化建設的要求，MSS、H/LSTP基本采用省內集中建設；MGW由于負責語音承載，為避免本地話路迂回，提高傳輸效率，MGW采用地級市集中建設；HLR現階段采用地級市集中建設，但由于4G的建設，網絡需進行融合，預計HLR將采用省內集中建設并采用分布式架構，同時替換為HSS。

為實現容災方案和設備負載均衡，MSS采用了組建Pool的方法。MSS采用省內集中放置，組建了多個Pool，分別負責各個獨立的業務區域，Pool內MSS采用動態算法，平衡業務量，動態分配業務至Pool內每個MSS上。

隨著通信企業對2G網絡投資的放緩，電路域設備投資縮減，2G的業務量將慢慢縮小，最終退出通信網絡。

2.2PS域

PS域主要負責數據類業務，負責數據業務鏈路的建立和鏈接。PS域設備主要包括SGSN、GGSN。SGSN為MS提供服務，與MSC/VLR/EIR配合完成移動性管理功能，同時對邏輯鏈路進行管理，包括邏輯鏈路的建立、維護和釋放，對無線資源進行管理。GGSN實現了網關或路由器功能，提供GPRS和公共分組數據網以X.25或X.75協議互聯，同時支持和其它GPRS網的互聯[1]。SGSN、GGSN現階段均采用省內集中建設。

與MSS組Pool相似，SGSN采用省內集中放置，組建多個Pool，分別負責各個獨立的業務區域，Pool內SGSN采用動態算法，平衡業務量，動態分配業務至Pool內每個SGSN上。

隨著數據業務的快速增長需求，PS域在一段時間內將持續發展。

2.3IMS域

IMS域實現了業務與控制的分離，是基于IP承載的開放的網絡架構，提供與接入無關的IP多媒體業務控制能力，是下一代通信網絡實現大融合方案的網絡架構。IMS域現階段主要實現固定接入控制，提供多媒體業務控制能力。IMS域設備主要包括S-CSCF、I-CSCF、P-CSCF、BGCF、MGCF、IM-MGW、MRF、SBC等。現階段，除SBC/P-CSCF（合設方式）采用地級市集中建設外，其他設備均采用省內集中建設。

IMS域是未來網絡架構，將在一段時間內持續發展。

3 引入云計算可行性分析

云計算是當前IT界的熱門話題，是未來網絡的發展趨勢。云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務[2]。

云計算可實現功能的規模化、模塊化建設，多種應用共用硬件資源，極大地減少投資；軟硬件分離，可擴展，易擴展，可實現功能的快速布放，提高擴容或新應用上線速度；集中數據存儲，利于集中管理和維護；統一的資源調配管理，實現彈性服務和保障應急事件處理速度。

核心網設備是否適合采用云計算架構應主要看以下幾方面：

（1）設備接口是否IP化

設備接口IP化才能保證設備可以異地存放和布局，不會占用過多的傳輸資源，是實現云架構的基礎條件。由于核心網設備需要與其他非IP化設備互聯，可采用鏈路直達云端，或者進行IP接口改造。

（2）數據類型特點是否為即時通信，是否需要保存數據

語音通信部分中，話路建立后，大量的即時語音數據需要及時傳輸并且不需要保留，這種情況不適合云計算，可直接通過本地設備轉接。云計算更適合計算類型的服務，或者數據需要存儲查詢類型的服務。

（3）服務是否需要交互，頻繁計算

云計算以其特有的體系架構，非常適合復雜計算，通過IP網絡實現數據交互。

（4）是否有大量數據存儲、操作和維護

云計算適合于整合多個小的存儲體系，減少了數據單元互通，可保證全網數據準確一致及時更新。

由于網絡架構的改變必將引入新的投資，是否有必要增加投資也是必須要考慮的重要問題。由于通信企業對2G投資放緩，電路域的設備應盡量保持現有鏈接狀態，考慮到電路域退出通信網絡會經歷一個漫長的過程，其間雖可能不進行擴容新建，但維護工作量還是非常大的。建議將可進行云化的設備在部分設備即將淘汰或者該區域內大部分設備即將淘汰時，采用云架構。

MSS適合采用云計算，因為其主要實現控制功能，負責信令控制、話路選擇等功能，可考慮采用全國集中建設，采用云架構。

HLR適合采用云計算，可保證全網用戶數據統一，減少用戶信息查詢層次。

MGW由于負責海量的語音數據傳輸，為避免本地話路迂回，提高傳輸效率，不建議采用云計算。

H/LSTP適合采用云計算，因為其主要實現信令轉接及GT翻譯功能，可考慮采用全國集中建設，采用云架構。

分組域設備在未來網絡的發展中，仍將持續擴容。并且由于其主要負責非實時數據業務，非常適合采用云架構，可考慮全國范圍內進行云架構布放。由于現網已經有大量的SGSN、GGSN，可綜合考慮設備在網運行時間，整體大區域規劃，選取合適的切合時間逐步布放云架構。

IMS域是未來通信網絡架構，主要采用IP網絡架構，非常適合采用云架構。IMS域設備現階段使用較少，設備較少，應及早規劃，全國統一集中布放云架構。

4 結論

云計算優勢突出，可以有效地利用硬件資源，極大地節省投資，實現集中管理和維護，移動通訊網絡云化是非常有利的。本文通過詳細分析總結認為核心網設備只有少量設備考慮到傳輸成本，不建議采用云架構，其他絕大部分均可以采用。至于核心網各設備云化的實施細節問題，包括大量設備采用云計算結構后，設備的存儲、計算、傳輸資源規模和管理等問題，筆者會持續研究。

參考文獻：

[1] GPRS[EB/OL]. (2013-07-04). http://baike.baidu.com/view/1307.htm.

[2] 云計算[EB/OL]. (2013-11-12). http://baike.baidu.com/link?url=WFQ0rPz8019k8xzBTN6OzMvYClg2sPTCFXZh6I4kTx2B7dqwrbCp8thV61njRGTDhkDRHbUni3eN64E8SuggJq.

[3] 馮登國,張敏,張妍,等. 云計算安全研究[J]. 軟件學報, 2011(1): 71-83.

[4] 陳丹偉,黃秀麗,任勛益. 云計算及安全分析[J]. 計算機技術與發展, 2010(2).

[5] 核心網[EB/OL]. (2013-10-02). http://baike.baidu.com/link?url=KcikmfauLs1n4ziJX2V09k9ZAcnHOi9LZ97Q_Kby-CMiBh6rx4HZ4wNPgtc9N6CGlu0Gj-XQSEzr4K8OUCMp3K.★

作者簡介

劉麗蘋：工程師，碩士畢業于哈爾濱工程大學計算機應用專業，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，主要從事移動通信核心網絡設計工作。

黃啟虎：工程師，碩士畢業于哈爾濱工業大學，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，從事核心網專業咨詢設計工作。

曹彥飛：通信工程師，學士畢業于吉林大學通信工程專業，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，從事移動通信核心網和新技術工作，主要研究方向為核心網及新技術應用。

endprint

【摘要】云計算以其共用硬件基礎設施、模塊化、動態分配資源、部署迅速等眾多優勢，被越來越多的公司所采用。為有效地對核心網設備進行規劃設計，介紹了核心網的現狀和發展趨勢，并對核心網設備云化的可行性進行了分析，為核心網未來的發展方向奠定了基礎。

【關鍵詞】核心網云計算CS域PS域IMS域

中圖分類號：TP301.4文獻標識碼：A文章編號：1006-1010(2014)-09-0072-03

1 引言

移動通信網絡由接入網、核心網、傳送網、支撐網、業務網等組成，核心網是其中重要組成部分，負責呼叫的接續、移動性管理、個性業務處理等服務的實現，功能強大，設備眾多，設備類型繁雜。如何有效地對核心網設備進行規劃設計，使其充分高效運行，有效地減少投資，是每一個設計人員的重要工作。

核心網設備接口IP化為云計算的引入提供了可能性。現階段核心網設備除STP鏈接和關口局與外網對接采用TDM承載外，其余均可采用IP承載。IP化后，服務可不受地域限制，由網內設備通過IP專用承載網提供。可將核心設備進行集中放置或集中布置，有利于集中管理。

云計算采用共用硬件基礎設施，模塊化設計，可將多種設備集成在一起，集中管理，有利于減少投資和降低維護復雜度。鑒于云計算的優勢特點，討論其在核心網方面的應用非常有價值。

本文將對核心網的現狀進行分析，討論核心網引入云計算的可行性及實施方案。

2 核心網現狀及發展趨勢

核心網分為CS域（Circuit Switch域，電路域）、PS域（Packet Switch域，分組域）、IMS域（IP Multimedia Subsystem域，IP多媒體子系統域）。現階段CS域主要承載語音業務，PS域主要承載數據業務，IMS域主要為固定接入用戶提供多媒體業務。CS域與IMS域通過GMSS與MGCF實現語音、消息等業務的互通，PS域處理非會話類數據業務的同時為IMS域提供業務接入。核心網設備關系如圖1所示：

圖1核心網設備關系圖

2.1CS域

現階段CS域實現了控制與承載分離，主要負責承載傳統的語音通話，負責語音通訊鏈路的建立和鏈接。CS域設備主要包括MSS、MGW、HLR、H/LSTP等。隨著通信企業對核心設備集中化建設的要求，MSS、H/LSTP基本采用省內集中建設；MGW由于負責語音承載，為避免本地話路迂回，提高傳輸效率，MGW采用地級市集中建設；HLR現階段采用地級市集中建設，但由于4G的建設，網絡需進行融合，預計HLR將采用省內集中建設并采用分布式架構，同時替換為HSS。

為實現容災方案和設備負載均衡，MSS采用了組建Pool的方法。MSS采用省內集中放置，組建了多個Pool，分別負責各個獨立的業務區域，Pool內MSS采用動態算法，平衡業務量，動態分配業務至Pool內每個MSS上。

隨著通信企業對2G網絡投資的放緩，電路域設備投資縮減，2G的業務量將慢慢縮小，最終退出通信網絡。

2.2PS域

PS域主要負責數據類業務，負責數據業務鏈路的建立和鏈接。PS域設備主要包括SGSN、GGSN。SGSN為MS提供服務，與MSC/VLR/EIR配合完成移動性管理功能，同時對邏輯鏈路進行管理，包括邏輯鏈路的建立、維護和釋放，對無線資源進行管理。GGSN實現了網關或路由器功能，提供GPRS和公共分組數據網以X.25或X.75協議互聯，同時支持和其它GPRS網的互聯[1]。SGSN、GGSN現階段均采用省內集中建設。

與MSS組Pool相似，SGSN采用省內集中放置，組建多個Pool，分別負責各個獨立的業務區域，Pool內SGSN采用動態算法，平衡業務量，動態分配業務至Pool內每個SGSN上。

隨著數據業務的快速增長需求，PS域在一段時間內將持續發展。

2.3IMS域

IMS域實現了業務與控制的分離，是基于IP承載的開放的網絡架構，提供與接入無關的IP多媒體業務控制能力，是下一代通信網絡實現大融合方案的網絡架構。IMS域現階段主要實現固定接入控制，提供多媒體業務控制能力。IMS域設備主要包括S-CSCF、I-CSCF、P-CSCF、BGCF、MGCF、IM-MGW、MRF、SBC等。現階段，除SBC/P-CSCF（合設方式）采用地級市集中建設外，其他設備均采用省內集中建設。

IMS域是未來網絡架構，將在一段時間內持續發展。

3 引入云計算可行性分析

云計算是當前IT界的熱門話題，是未來網絡的發展趨勢。云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務[2]。

云計算可實現功能的規模化、模塊化建設，多種應用共用硬件資源，極大地減少投資；軟硬件分離，可擴展，易擴展，可實現功能的快速布放，提高擴容或新應用上線速度；集中數據存儲，利于集中管理和維護；統一的資源調配管理，實現彈性服務和保障應急事件處理速度。

核心網設備是否適合采用云計算架構應主要看以下幾方面：

（1）設備接口是否IP化

設備接口IP化才能保證設備可以異地存放和布局，不會占用過多的傳輸資源，是實現云架構的基礎條件。由于核心網設備需要與其他非IP化設備互聯，可采用鏈路直達云端，或者進行IP接口改造。

（2）數據類型特點是否為即時通信，是否需要保存數據

語音通信部分中，話路建立后，大量的即時語音數據需要及時傳輸并且不需要保留，這種情況不適合云計算，可直接通過本地設備轉接。云計算更適合計算類型的服務，或者數據需要存儲查詢類型的服務。

（3）服務是否需要交互，頻繁計算

云計算以其特有的體系架構，非常適合復雜計算，通過IP網絡實現數據交互。

（4）是否有大量數據存儲、操作和維護

云計算適合于整合多個小的存儲體系，減少了數據單元互通，可保證全網數據準確一致及時更新。

由于網絡架構的改變必將引入新的投資，是否有必要增加投資也是必須要考慮的重要問題。由于通信企業對2G投資放緩，電路域的設備應盡量保持現有鏈接狀態，考慮到電路域退出通信網絡會經歷一個漫長的過程，其間雖可能不進行擴容新建，但維護工作量還是非常大的。建議將可進行云化的設備在部分設備即將淘汰或者該區域內大部分設備即將淘汰時，采用云架構。

MSS適合采用云計算，因為其主要實現控制功能，負責信令控制、話路選擇等功能，可考慮采用全國集中建設，采用云架構。

HLR適合采用云計算，可保證全網用戶數據統一，減少用戶信息查詢層次。

MGW由于負責海量的語音數據傳輸，為避免本地話路迂回，提高傳輸效率，不建議采用云計算。

H/LSTP適合采用云計算，因為其主要實現信令轉接及GT翻譯功能，可考慮采用全國集中建設，采用云架構。

分組域設備在未來網絡的發展中，仍將持續擴容。并且由于其主要負責非實時數據業務，非常適合采用云架構，可考慮全國范圍內進行云架構布放。由于現網已經有大量的SGSN、GGSN，可綜合考慮設備在網運行時間，整體大區域規劃，選取合適的切合時間逐步布放云架構。

IMS域是未來通信網絡架構，主要采用IP網絡架構，非常適合采用云架構。IMS域設備現階段使用較少，設備較少，應及早規劃，全國統一集中布放云架構。

4 結論

云計算優勢突出，可以有效地利用硬件資源，極大地節省投資，實現集中管理和維護，移動通訊網絡云化是非常有利的。本文通過詳細分析總結認為核心網設備只有少量設備考慮到傳輸成本，不建議采用云架構，其他絕大部分均可以采用。至于核心網各設備云化的實施細節問題，包括大量設備采用云計算結構后，設備的存儲、計算、傳輸資源規模和管理等問題，筆者會持續研究。

參考文獻：

[1] GPRS[EB/OL]. (2013-07-04). http://baike.baidu.com/view/1307.htm.

[2] 云計算[EB/OL]. (2013-11-12). http://baike.baidu.com/link?url=WFQ0rPz8019k8xzBTN6OzMvYClg2sPTCFXZh6I4kTx2B7dqwrbCp8thV61njRGTDhkDRHbUni3eN64E8SuggJq.

[3] 馮登國,張敏,張妍,等. 云計算安全研究[J]. 軟件學報, 2011(1): 71-83.

[4] 陳丹偉,黃秀麗,任勛益. 云計算及安全分析[J]. 計算機技術與發展, 2010(2).

[5] 核心網[EB/OL]. (2013-10-02). http://baike.baidu.com/link?url=KcikmfauLs1n4ziJX2V09k9ZAcnHOi9LZ97Q_Kby-CMiBh6rx4HZ4wNPgtc9N6CGlu0Gj-XQSEzr4K8OUCMp3K.★

作者簡介

劉麗蘋：工程師，碩士畢業于哈爾濱工程大學計算機應用專業，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，主要從事移動通信核心網絡設計工作。

黃啟虎：工程師，碩士畢業于哈爾濱工業大學，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，從事核心網專業咨詢設計工作。

曹彥飛：通信工程師，學士畢業于吉林大學通信工程專業，現任職于中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，從事移動通信核心網和新技術工作，主要研究方向為核心網及新技術應用。

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