Telecom官网定期邀请第三方专家对行业最紧迫的问题分享看法。本报道中，科锐安SDN企划产品群经理Bill Kaufmann，探讨了SDN对移动回传网络的效益，并着眼于最佳实施方案。
移动服务和移动回程（MBH）网络承受着技术、市场及金融等各方势力的压力。在流媒体和实时通讯应用的驱动下，移动设备（智能机、平板）的带宽需求正呈爆炸式增长。随着LTE-A和5G移动用户的流量升级到1G或者更多，使所有通信量回程到网络核心的代价日益增高。
新一代的服务——与不断上升的终端用户对于体验质量（QoE）的期望——将更加难以容忍延迟与拥堵。随着超越互联网（OTT）应用的迅速出现，运载商将很难在短时间内响应用户和服务的需求。对于机器形态通讯（MTC）来说，低速传感器通信量与联网设备的预期增长，将需要与私人监测设施超高速且可信赖的连通，而不是传统的移动网关。
这些趋势指向一个更少层级、更具动态以及性能感知的移动回程网络，尤其是在当前的财政压力下，需要更有效的网络利用率，更有效的网络操作以及创新性的服务。幸好，移动回程网络中，软件定义网络（SDN）的实现可以应对这些挑战。
SDN概念集
SDN的三个关键定义保证了移动回程网络的实质性利益。
1.集中控制平面功能。控制器的集中化开启了新种类的运载服务与快速升级，因为只有控制器必须为新功能而更新换代。移动回程理想的SDN架构将会有选择性地集中那些在统一控制器下运作良好的功能，并将封包转送决策交由分布式网络其他元素来做，例如流量管理与回弹，OAM与性能管理，网络同步与其他功能等等。
2.开创标准程序API。要使在诸多网络供应商环境下能支持更多种类的应用，应用程序接口（APIs）的打开库是必需的。与彻底曝光网络复杂性不同，APIs代表了一个抽象并简化的观点以便于运载应用可以做出高级服务请求，甚至不需要知道路径信息或者硬件配置协议。SDN控制器将API服务请求转化为硬件配置协议。只要通向应用程序的北向接口是一致的，那么通向网络元素的南向接口就可以是成熟且全功能的现有协议，比如SNMP或NetConf，也可以是新版协议例如OpenFlow。这样一来，现有设备和新的网络元素均可成为共同的可编程网络中的成分。运营商们也逐渐认识到，在当前诸多移动运营商存在的回程网络环境下进行演进改革，这种对SDN控制务实的态度是必不可少的。
3.高效能网络元素。由于成千上万的网络元素广泛分布在同一个地理区域，MBH网络需要高性能基础设施与低接触管理的结合。即使有新SDN的控制协调能力，一个强大的移动回程网络最终还是取决于高性能的网络元素。通常，这些设备会位于遥远而难以接近或是苛刻的操作环境，因此必须在适当形式的特征和环境规范下构建。除转发流量外，这些路由器还必须提供性能监控，故障检测报警，断电检测和故障转移。他们必须跟踪网络层的性能——其下一步就是报告给中央处理平台。移动网络的最关键点是网络同步交付到保持收紧标准。
同时，外部控制平面和编程API的引入，再加上强大的网络基础设施，将使回程可配置性得到增强与优化，并改善移动网络和灵活性与响应能力。
实施
这些概念为移动回程网络指出了一组独特的标杆SDN应用。
网络利用率和运营的改善。在MBH网络中，过剩的产能经常以防护链接的形式被供给以免网络中断。另外，稳定状态下的网络流量通常限制在总链路容量的60％-70％，，以应对突发业务。这种设计模式的组合导致网络运营只发挥了其潜在能力的30-40％。SDN的出现将推进新的网络优化策略，例如在拥堵时变向发送突发业务至备用路径，或者使用保护路径来调节难以预测的大爆发。
现有的移动网络设计是引导所有通信到中心，但是随着通信模式的改变与发射站之间的通信，虚拟服务取代静态网关，通信量分配给当地传送将会更有效，并且能减少移动核心的网络负载。科锐安的鉴定报告预计，为响应应用程序驱动流量需求为目的，更灵活的宽带分配可节约高达35％的总移动回程资本支出。此外，从一个简化网络视图到更高水平网络工具的呈现，向新的通信公司业务定义新服务，创建新连接所产生的运营费用和复杂性都显著降低。
运营费用因SDN产生的效益将通过流线型的网络管控环境来实现。
自动化S1接口配置、归位与优化。从基点站到演进分组核心（EPC）的S1接口是最基本的LTE接口。当前阶段，这个环节通常被配置一次就原地保留了。通常需要网络管理员手工输入新的业务配置或者升级。粒状服务配置和电路映射则必须通过繁琐命令行界面（CLI）或其他传统的管理协议（例如SNMP）输入。而涉及多个配置时，传统的系统管理方法难以适应新的服务或处理长期服务激活周期。优化之路或许面临着更大的挑战。
有了SDN，这种静态的部署模式可以改变为流程化操作以适应未来的虚拟网络设计和物联网服务。动态路径的控制平面可以使S1激活自动化为虚拟网关，根据网络用量发动小型基地台以备急需，并根据其他站点和应用的网络性能、警报或拥堵情况实时优化S1路径。
退一步说，SDN自动化也可以确保最佳路由，以保证整个移动回程和移动定点融合网络的QoE，并可与按需服务交付相关联。
分布式虚拟网关网络支持（智能移动云）。在未来的动态网络，取代流量定向至中心网关的是虚拟资源的混合（EPCs，ADFs，安全网关等等），它将根据需求随时待命，类似于当前可在数据中心激活的虚拟服务器。虚拟设备将分布并有效覆盖市内地铁、农村社区、企业客户或是物联网专用用途。
为支持这种动态环境，接入和聚合网络必须实时改变以提供动态连接，因为虚拟资源都已经被激活了。由于某些使用静态MPLS隧道协议的目的地路由不能充分提供灵活性，因此基于SDN的网络自动化更是必不可少。利用SDN，终端用户通信量可以在新激活的资源中重新安家，或者转向可用容量以达到负载平衡。
由于4-7层功能（如防火墙，NAT，DPI，负载均衡等）转移到了虚拟平台，SDN可以根据新业务实例按需激活连接。最终，整个城域网服务的日益部署将从边缘起逐步走向智能IP/ MPLS和虚拟设备，以一个多层多域的SDN控制结构来支持动态的新型服务环境。
总结
移动回程网络处于支撑下一代无线业务再设计的风口浪尖上，SDN承诺这种转变将很可能带来利用率和用户体验质量的提高。然而尽管这些效益十分诱人，在实践中SDN却需要利用网络与大量传统设备相结合来实现。传统网络到SDN控制的迁移或许是服务提供者所面临的最关键的技术挑战。
由于显著的资本投资和操作复杂性思想根深蒂固于现有的MBH网络中，网络规划者们若想在未来2-3年着手初次上线，他们必须认真评估使用SDN的不同方法。拥有MBH里对于SDN最高应用潜力的清晰理解，并为方案评估制定标准，是从这些初步部署获得最大利益所必不可少的。
