vEPC為近年網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)業(yè)的熱門議題，有多家全球性大型營運商看好其發(fā)展?jié)摿?，已?jīng)共同成立NFV標準及推動組織。目前最主要的組織由ETSI(European Telecommunication Standards Institute)轄下的一個專責(zé)ISG(Industry Specification Group)負責(zé)推動，其主要目標在提供4G/5G核心網(wǎng)絡(luò)彈性與資源的有效利用。

ETSI ISG NFV在2012年底由十三個全球具指標性營運商所發(fā)起，包含AT&T、BT、CenturyLink、China Mobile、Colt、DT、KDDI、NTT、Orange、Telecom Italia、Telefonica、Telstra、Verizon等主導(dǎo)，目有NFV ISG的成員已發(fā)展到超過數(shù)百家廠商暨個人會員參與，其中包括世界上主要的資通訊服務(wù)供貨商，以及來自電信業(yè)的代表和IT廠商。 NFV ISG的主要職能就是制定支持這些虛擬功能硬件和軟件基礎(chǔ)設(shè)施的要求和架構(gòu)規(guī)范，以及發(fā)展網(wǎng)絡(luò)功能的指南。工作組的工作將視情況整合現(xiàn)有的虛擬化技術(shù)和標準，并與其他標準委員會正在開展的工作相配合，并將深化推動NFV相關(guān)技術(shù)的未來發(fā)展方向，以期建立全NFV化的電信運營商先導(dǎo)示范網(wǎng)絡(luò)為主。

ETSI提出的NFV-MANO(NFV Management and Orchestration)參考架構(gòu)(圖2)，這個開放架構(gòu)為分層模塊化設(shè)計，階層之間的通訊和接口采用產(chǎn)業(yè)標準協(xié)議，以確保模塊間的互操作性，這個平臺的開放和模塊化本質(zhì)，促成了互操作性和更大的客戶選擇性，允許客戶針對特定的vEPC需求，選擇搭配適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。

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圖2 基于數(shù)據(jù)信令分層優(yōu)化的新式vEPC概念框架。

NFV-MANO分層管理三大核心系統(tǒng)：

1.基礎(chǔ)設(shè)施層(NFV Infrastructure, NFVI)：
將實體計算/儲存/網(wǎng)絡(luò)等資源通過虛擬化轉(zhuǎn)換為一個基礎(chǔ)設(shè)施資源池，以提供上層應(yīng)用程序運行的虛擬化平臺。NFV-MANO參考模型中相對應(yīng)的管理模塊為Virtualized Infrastructure Manager(VIM)，功能與角色就是目前OpenStack最適合扮演的云端管理機能，但OpenStack目前與NFV協(xié)同作業(yè)能力仍不夠成熟，需要大量的功能擴展來支持vEPC。

2.虛擬網(wǎng)絡(luò)功能層(Virtual Network Functions, VNF)：
為EPC核心網(wǎng)絡(luò)，只是每個原本實體化網(wǎng)絡(luò)組件都被映像為一個虛擬網(wǎng)絡(luò)組件，由NFVI來承載，并提供所需的虛擬化計算資源，VNF之間的接口依然采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)定義的信令接口(3GPP)，大多數(shù)既有EPC網(wǎng)絡(luò)組件都可以不須修改直接在VM上運行。NFV-MANO參考模型中相對應(yīng)的管理模塊為VNF Manager(VNFM)，負責(zé)各VM的開啟與關(guān)閉，當(dāng)資源不足或過剩時并可加入(Add)或移除(Drop)相應(yīng)的運算資源。

3.營運支持管理層(OSS)：
為目前的OSS/BSS系統(tǒng)，提供管理層協(xié)作能力，并須要為虛擬化及商業(yè)/服務(wù)模式進行必要的修改和調(diào)整，以應(yīng)付更多樣化的5G業(yè)務(wù)需求，如網(wǎng)絡(luò)切分(Network Slicing)、加值服務(wù)鏈(Value-added Service Chain)等。NFV-MANO參考模型中相對應(yīng)的管理模塊為NFV Orchestrator(NFVO)，負責(zé)各高層次的營運管理流程，如服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和NFVI資源的關(guān)聯(lián)和映像，與新興服務(wù)部署的排程、關(guān)聯(lián)和映射等。

圖2左下部，原SGW/PGW的用戶平面功能(即SGW-u及PGW-u)，以SDN OpenFlow規(guī)則組(RuleSet)的形式被部署在SDN Switch上運行，原有EPC接口如S5、S8等根本上消失了，80%以上的用戶數(shù)據(jù)流量可由SDN Switch直接轉(zhuǎn)送，提升Layer-3以下封包轉(zhuǎn)送效率，降低延遲、提高QoS；甚至進一步可以將部分Layer-4的封包前置處理動作，如EPC中重要的GTPv2穿隧協(xié)議(Tunneling/Detunneling)、控制層協(xié)議的識別和分類(Control-Plane Signaling Indicating & Classificating)，甚至封包表頭的進階置換功能如電信等級網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(CG-NAT)等。剩余不到20%的控制信令流量，在EPC中通常以SCTP協(xié)議的形式封裝，SDN Switch中的規(guī)則可以輕易在IP表頭中識別出來，并轉(zhuǎn)送給默認的相應(yīng)EPC網(wǎng)絡(luò)組件處理即可。如此SDN架構(gòu)大幅減少乒乓繞徑現(xiàn)象，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量本地卸除，在最短路徑沿路上轉(zhuǎn)送過程中順帶完成EPC L2~L4加值功能，達成低延遲、QoS、SLA等服務(wù)需求。

圖2左上部，藉助NFV，大多的EPC網(wǎng)絡(luò)組件都已經(jīng)被虛擬化，原MME/HSS之功能，以VM型式在云端虛擬化平臺運行，此架構(gòu)不再有實體上的MME/HSS等EPC網(wǎng)絡(luò)組件存在，原有EPC接口如S6a、S11等，可以直接在云端虛擬化平臺的虛擬網(wǎng)卡間，透過網(wǎng)絡(luò)虛擬化功能如往常般運行，若業(yè)者想追求更高效能，亦可考慮將這類接口改以VM間通訊VMCI(Virtual Machine Communication Interface)型式改寫，預(yù)期可進一步優(yōu)化信令交換的效能。

vEPC運轉(zhuǎn)效能和服務(wù)質(zhì)量