概述
随着物联网（IoT）、机器对机器（M2M）通信、VoLTE和移动商务等新移动服务的发展，移动运营商面临着对其现有演进分组核心网（EPC）的升级压力。为了应对即将到来的流量增长和容量需求，运营商需要评估其现有基础设施的未来适用性，并寻找一种经济高效的方式来管理网络需求增长，同时不牺牲服务质量或网络弹性。虚拟化EPC（vEPC）被视为一种解决方案，它可以将EPC功能转换为软件并实现虚拟化，从而创建一个灵活的、基于软件的网络基础设施，支持快速的服务创新和扩展。
EPC升级选项：物理或虚拟？
移动运营商最初考虑的解决方案是使用专用硬件对现有网络进行有机升级。然而，这种方法很快被证明既昂贵又风险高，原因包括：
更吸引人的方法是将EPC视为一组可以虚拟化为软件的功能和节点。vEPC支持三种不同的选项：
- 节点虚拟化：将每个EPC组件虚拟化，例如vMME和vGW。
- 功能虚拟化：将LTE流程和上下文（例如，附着、承载上下文）虚拟化，并围绕它们构建LTE接口。
- 黑盒虚拟化：将整个虚拟化EPC视为一个黑盒，具有一组外部接口（例如，S1、SGi、S6a）。
转向网络功能虚拟化（NFV）的好处
虚拟化移动核心的预期好处包括：
- 降低硬件成本
- 灵活的自动扩展
- 快速的开发周期
- 基于软件的高可用性
- 降低许可成本
- 减少信令负载
- 降低运营成本
- 支持多个区域（域切片）和运营商
- 即时部署和可移植性
部署vEPC的挑战
将移动核心迁移到NFV和云计算环境（例如，数据中心）是一项艰巨的任务。运营商必须考虑如何克服新基础设施带来的挑战，同时最大限度地利用这种继承的灵活框架。挑战可以分为两类：
- vEPC LTE功能挑战：3GPP LTE合规性、网络容量和性能、移动性和与其他现有网络的互操作性。
- 虚拟环境挑战：虚拟基础设施性能、虚拟机设计、编排、自动网络扩展/规模、虚拟机迁移、可见性、互操作性、网络优化、安全性和开放环境。
四步验证阶梯
为了确保成功的vEPC部署，建议采用一个“验证阶梯”，包含四个关键步骤，每个步骤都涵盖一组移动核心关键性能指标（KPI）：
- 验证虚拟基础设施：分析组成虚拟基础设施的元素，包括服务器/虚拟化层性能基准测试和管理和编排。
- 基准测试虚拟EPC节点：隔离vMME、vSGW/vPGW和vPCRF，并执行一系列测试以获得每个节点在不同网络访问条件下的容量和性能指标。
- 进行渐进式端到端节点集成：将更多虚拟节点纳入SUT，并重复执行步骤1中的测试，以查看是否存在KPI退化。
- 进行端到端服务验证：保证所有使用虚拟EPC的服务的最佳端用户体验。分析每个服务（单独和作为服务链）的深度，包括控制平面和用户平面。
从部署到运营
一旦虚拟化环境作为实时生产网络完全投入运行，运营商必须确保服务链在处理真实用户流量时继续表现最佳。为了确保这一点，需要持续进行测试，以利用在部署阶段开发的设计和自动化，并使用已建立的KPI对编排系统和运营团队进行优化。
使用Spirent Landslide验证vEPC部署
Spirent Landslide软件可以执行vEPC部署验证阶梯中的所有步骤。它支持所有3GPP和3GPP2协议和接口，可以无缝地在虚拟基础设施内执行所有测试，提供全面的测试用例，并支持虚拟网络功能。
结论
从物理EPC升级到虚拟化eEPC对移动运营商来说是一项重大举措，但由于M2M、IoT和VoLTE等趋势导致的移动流量增长，这种升级正变得越来越必要。通过采用正确的工具集和测试方法，运营商可以确保虚拟化核心能够适应不断变化的环境，并通过四步验证阶梯确保在部署前后的最佳性能。
