移動網絡網元分布式部署研究

4 網元分布式部署能夠獲得成本優勢

4.1 移動網關分布式部署需要考慮的關聯成本因素

基于以上扁平化的需求，移動網關分布式部署需要考慮的關聯成本因素主要包括：

（1）移動網關SGW/PGW的軟硬件成本。這部分成本與用戶數量、用戶話務模型呈線性關系。

（2）應用和內容緩存服務器的部署數量和部署位置。視頻業務對網絡帶寬的需求日益增加，如果采用內容分發點下移的方法，可以有效緩解這一需求。同時，提供有競爭力的用戶業務體驗，也要求承載網絡盡量減少端到端的時延。因此，應用和內容緩存服務器的數量增加、部署位置下移是主流趨勢。這一成本因素與業務流量呈正比關系，業務流量越大，該成本因素越明顯。

（3）傳輸鏈路成本。這部分成本與傳輸距離遠近、數據流量大小相關；與移動網關的部署位置，應用和內容緩存服務器的部署位置相關。這一成本因素與業務流量呈正比關系，業務流量越大，該成本因素越明顯。

（4）轉接數據流量成本。目前的國際互聯付費模式有兩種：對等（Peer）和轉接（Transit）模式。 對等（Peer），指的是互聯的兩個骨干網在自己的網上免費承載對方的用戶發起的業務，互不結算，同時雙方各負責己方的國際半電路，在國際點實現連接。另一種可選方式是轉接（Transit）模式，即一個骨干向另一個骨干付費，收費方負責將付費方發起的業務傳送到其他骨干。其中，對等模式的數據流量成本與移動網關的部署位置、應用和內容緩存服務器的部署位置相關。這一成本因素與業務流量呈正比關系，業務流量越大，該成本因素越明顯。

（5）運維成本。主要包括擴容升級成本及需維護的局點數量。

在以上關聯成本因素中，應用和內容緩存服務器、傳輸鏈路、轉接數據流量成為最活躍的因素，與分布式部署的具體方式、數據業務流量關系密切。

根據統計，當前移動數據用戶的主要應用及帶寬占用量如圖2所示。在上述應用中，我們以表1所示的移動網絡分組域流量模型為例加以分析。

圖2 移動互聯網帶寬占用量

表1 移動網絡數據流量模型

4.2 移動網絡分布式部署方式

根據各網元部署位置的不同，以EPC網絡為例，移動網絡分布式部署包括以下幾種部署方式：

（1）集中式部署：控制面網元MME，用戶面網元PGW/SGW，應用服務器等置于網絡核心層。

（2）分布式移動網關：控制面網元MME，應用服務器等置于網絡核心層。將PGW/SGW部署位置下移到網絡邊緣層，例如PGW/SGW從省級移至地市級。

精品網絡中這些業務流主要包括Voice，P2P等，這部分數據流不會經過本地網絡接入點和轉接網絡接入點轉發。與集中式部署相比較，該模型可以降低超過15%的本地業務流的傳輸成本。

（3）分布式應用服務器

將PGW/SGW部署位置下移到網絡邊緣層，應用服務器下移到網絡邊緣層以下。例如，集中在核心層部署的IPTV內容服務器，采用分布式部署后可置于網絡邊緣層、匯聚接入層；也可以在采用分布式后應用服務器在網絡核心層、網絡邊緣層、匯聚接入層同步部署的方式，內容逐層分發。

訪問應用服務器的業務流量占比30%，通過該模型，可實現精品網絡中這部分數據流量的成本節約。

（4）分布式本地網絡接入點

將PGW/SGW和本地網絡接入點部署位置下移到網絡邊緣層，采用該模型，大眾網絡Internet業務中訪問本地網絡的數據流量可實現成本節約。

（5）分布式應用服務器、本地網絡接入點

將PGW/SGW，應用服務器和本地網絡接入點部署位置下移到網絡邊緣層。采用該模型，可實現精品網絡數據流量、本地Internet數據流量的成本節約。

（6）全分布式

在上述（5）的基礎上，將轉接網絡接入點部署位置下移到網絡邊緣層，成為全分布式部署。

轉接網絡接入點的部署與互聯網互聯結算密切相關。到目前為止，互聯網互聯結算仍然沒有固定的模式。其中，一種結算方法如美國運營商Sprint，根據互聯點數量收費。轉接網絡接入點的分布式部署將增加互聯點數量，引起結算成本上升。

另一方面，由于互聯網的傳輸特點，越來越多的運營商需要更多的動態的網絡容量。轉接網絡接入點的數量增加要求更多的路由器，需要配置的業務節點更多，增加了提供服務的難度。而帶靈活接口的高密度路由器可以在不增加系統的情況下提高網絡容量，服務提供商可以在不影響網絡拓撲的情況下增加新的用戶，因此可以減少設備數量，并使網絡更加簡單和穩定，降低了投入和運營成本。