一、前言

隨著移動裝置數量及網絡流量日益增加，移動網絡基站數量必須擴增，隨之而來的是更多移動回程網絡(Mobile Backhaul Network)建設的需求;以未來移動通訊主流技術LTE為例，其所面臨的三大挑戰即為移動回程網絡解決方案、信號干擾(Interference)以及異質網絡架構(Heterogeneous Network，HetNet)等問題。

目前網絡服務供貨商主要運用新興的軟件定義網絡(Software-Defined Networking，SDN)架構于固網數據中心的資源分配以及云端服務平臺的優化，但SDN將移動網絡控制層與數據層分離的特性，尤其是通過流量及網絡帶寬的動態管理，能夠優化移動回程網絡并降低成本支出，可作為部署下一代移動網絡架構的參考。

二、SDN五項網絡應用實現移動回程網絡優化

部署SDN能夠動態管理流量與回程網絡的帶寬，且能實時分配傳輸資源以及快速重新規劃數據交換或路由節點，以節省移動回程網絡的建設成本。以下分析導入SDN架構的五項移動網絡應用，評估其對于回程網絡建設成本的影響。

(一) 小型基站(Small Cell)

Small Cell的布建能夠節省大型基站布建成本，在大量的Small Cell需求下，可靠且高效能的回程網絡解決方案便成為最重要的議題。導入SDN架構能強化Small Cell回程網絡QoS(Quality of service)control和L2 routing的能力，且能選擇不同的訪問路徑以滿足不同需求。

(二)Cloud-RAN(Cloud of Radio Access Network)

Cloud-RAN是新型態基站布建架構，透過將基頻裝置(Base Band Unit，BBU)與無線射頻遠程裝置(Radio Remote Unit，RRU)分離，分為主要的Cloud-RAN Center及次要的Cloud-RAN Edge兩大部分。此架構類似SDN控制層與數據層分離的概念，由Cloud-RAN Center執行主要運算工作，針對Cloud-RAN Edge設備的帶寬需求進行分配，該架構整合云端運算和集中化管理等功能，可進一步實現基站帶寬分流能力。

(三)Metro Aggregation/Load Redistribution

越來越多的移動裝置造成移動寬帶流量遽增，也加重回程網絡的負荷，SDN架構則可以藉由壅塞控制(Congestion Control)改善城域匯聚網絡(Metro Aggregation Network)的性能及使用率，并依據端對端的傳送規則(如OpenFlow協議)達成負載重新分配以及負載平衡(Load balancing)。

(四)Local Breakout/Internet IXP

本地數據分流(Local Breakout)機制可重新評估本地數據分流的正當性及相對價值，能將不具正當性或價值較低的數據管理信息移除，達成卸載核心網絡負荷的目的。至于Internet IXP(Internet Exchange Point)則是允許兩個網絡直接相連并交換訊息及更有效利用網絡資源。以上兩者功能類似流量工程(Traffic engineering)，可藉由SDN架構加以實現。

(五)Wi-Fi Offload/Video Redirect

基于使用者或特定應用需求，SDN由核心控制器(Controller)集中控制網絡的模式，可動態分配移動寬帶網絡流量至Wi-Fi 及相關設備，提供內容感知影音串流(Content-Aware Video Streaming)需求分配等應用服務。

上述五項基于SDN架構的回程網絡優化的應用，預估將使得運營商有機會于2017年節省約40億美元的資本支出(詳見圖一)，其中以”Metro Aggregation/Load Redistribution”應用對于成本節省貢獻最顯著，約可省下11億美元(于2017年)的支出。

單位：百萬美元　　資料來源:Strategy Analytics;

圖一 部署SDN節省回傳網絡資本支出

三、小結

(一)SDN成為支持移動回程網絡解決方案的選項

目前市場上討論SDN的應用以固網的數據中心及云端服務領域居多，且因早期投入成本較高及潛在風險的疑慮，企業多結合裝置型(Device-based)及堆棧型(Overlay-based)的SDN部署模式，采用混合型(Hybrid-based)SDN部署，而非全然符合SDN架構理念。但由前述分析可見，透過SDN移動回程網絡應用優化的架構，有機會提升Small Cell、Cloud-RAN以及Wi-Fi Offload等方案的效能并降低投入成本;現今正值下一代移動通訊網路基礎設施部署初期，若能及早評估并導入SDN架構，將可大幅減少網絡設備購置費用以及降低后續網絡管理及維運成本。

(二) 下一代網絡需要創新的網絡應用與服務

SDN架構具備開放的創新精神，SDN的核心價值除了將控制層及數據層分離以解決設備商綁定(Vendor lock-in)問題外，另外兩項特性就是透過網絡虛擬化(Network Virtualization)及軟硬件可編程化(Programmability)，滿足網絡運營商客制化及創新服務的需求。SDN未來將以控制層軟件應用以及發展L2-L7中介軟件 (middleware)為基礎，而如何提供下一代移動網絡及固網運營商完整的資安系統、虛擬數據中心以及快速備援機制(Fail-over)等創新網絡服務，將是SDN網絡架構為服務供貨商及使用者帶來***的效益，其中亦存在龐大的商業機會與價值。