大家好，今天讓我們來談談核心網。
長期關注小棗君的朋友們一定知道，我是一個典型的“核心網恐懼症”患者。一直以來，我都在給大家灌輸一個思想，那就是——
大家看我寫的文章，從基站到手機，從衛星到海纜，可以說是覆蓋了通信的各個領域，但是，唯獨核心網，極少涉及。
而實際上，我是一個正兒八經、根正苗紅的核心網工程師——我在Z司工作了整整十一年，一直都隸屬於核心網部門。
之所以我這樣一個老司機都不肯寫自己最擅長的專業，就是因為，即使以我十餘年的道行，都很難把它說得通俗易懂。
不過今天，我實在是忍（zi）無（xun）可（si）忍（lu），決定霸王硬上弓，給大家做一期屬於核心網的專題——
進入正題，首先，什麼是核心網？
核心網的英文叫Core Network（核心網絡），簡稱CN，嗯，沒錯，和我們偉大祖國的英文簡稱是一樣的。
關於核心網的定義，大家千萬別去看百度百科，裡面的說法要麼是廢話，說了等於沒說，要麼不是人話，完全看不懂。
那究竟該怎麼定義呢？
說實話，迄今為止，我沒有見到任何一個能讓人滿意的回答。
不是我故弄玄虛，而是這個概念真的很難定義——如果從廣義的角度來解釋，很難劃定邊界，如果從狹義的角度來解釋，又沒有任何一個實體準確與之對應。
它實際上是一個集合，是很多“具有特定功能的設備”的統稱。
為了方便理解，大家可以把核心網視為一個“非常複雜的加強版路由器”。
通信網絡的三大組成部分：接入網、承載網、核心網。
接入網是“窗口”，負責把數據收上來；承載網是“卡車”，負責把數據送來送去；核心網呢，就是“管理中樞”，負責管理這些數據，對數據進行分揀，然後告訴它，該去何方。
而對數據的處理和分發，其實就是“路由交換”，這是核心網的本質。
因此，如果你立志要從事核心網，恭喜你，《電磁場和電磁波》可以扔了！不過，請去隔壁計算機那邊，借一本《計算機網絡（自頂向下方法）》。
核心網之所以複雜，其實是人為造成的。再具體一點說，就是因為市場的需要。用戶產生慾望，市場製造慾望，慾望越多，需求越多，需求越多，業務越多。業務越多，設備越多，接口越多，網絡越複雜。
整個通信，亦是如此。
最早的時候，固定電話網的核心網，說白了就是把電線兩頭的電話連接起來，這種交換，非常簡單。
後來，用戶數量越來越多，網絡範圍越來越大，開始有了分層。
網絡架構也複雜了，有了網元。網元就是Net Element（網絡單元），簡稱NE，是具有某種功能的網絡單元實體。
同時，我們要識別和管理用戶了——不是任何一個用戶都允許用這個通信網絡。只有被授權的合法用戶，才能使用。
於是，多了一堆和用戶有關的設備（網元）。簡而言之，它們的核心任務只有三個：認證、授權和記賬。
認證，就是看你是不是合法用戶，有沒有密鑰。
授權，就是看你有權限做什麼事，哪些服務可以用，哪些不能用。
記賬，就是看你做了哪些事，然後記錄下來，收你的錢。
再後來，有了無線通信，連接用戶的方式變了，從電話線變成無線電波，無線接入網誕生。接入網變了，核心網也要跟著變，於是有了無線核心網。
再再後來，有了2G，3G，4G。
每一代通信標準，每一項具體制式，都有屬於自己的網絡架構，自己的硬件平臺，自己的網元，自己的設備。
硬件平臺隨時代發展（以某廠家為例）
於是，這個網絡就變得空前複雜。
這張圖，只是一個LTE而已。。。
為什麼每一代新通信標準出現，都要換新的設備呢？
主要原因在於：
第一，因為用戶數量激增，無線速率激增，所以網絡設備的數據處理能力必須隨之激增。處理器的運算速度激增，設備單板端口數量和帶寬激增（電口變光口），內部線路（總線）的帶寬激增。
就像我們的電腦一樣，以前是586,1M網卡，後來是奔騰處理器，100M網卡，現在是酷睿處理器，1000M網卡。
這就是升級換代，速度和性能的提升。
第二，就是我前面說的，業務變得無比複雜了。
最開始是打電話，後來多了發短信，再後來，多了上網（數據業務）。
你以為就這三種簡單業務？細究起來，遠遠不止啊：
以前是後付費，你打電話，我記賬，月底給你賬單。後來，有了預付費，你先存錢，你打電話的同時，我隨時盯著你，只要你的餘額一用完，我立刻掐掉你的電話。為了實現“預付費”這個功能，我們多了“智能網”設備。
以前發文本短信，後來要發彩信。
以前電話振鈴就是嘟嘟嘟，後來有了彩鈴。
以前電話號碼是正常位數，現在多了短號碼，多了集團用戶，多了特服號碼（不是你想的那種“特殊服務”啊，是110,119,120這種特殊情況服務號碼）。更別說還有變態的一卡雙號和一號雙卡。
以前上網就是統一按流量收費，現在有了定向免流量（像騰訊大王卡這樣）。
……
所有這些特殊的業務，都帶來了新網元，新設備，新功能，從而導致整個核心網，越來越龐大，越來越複雜。
不要看了，會抑鬱的
小棗君仔細思考過無線和核心網的難點。
我個人認為，無線的難，難在空中接口、信道。站在研發的角度，編解碼方式的設計、調製解調方式的設計、天線的設計、算法、仿真等，都難。然後，網絡的性能指標、參數設置、手機狀態、閥值、兼容問題等，也難（尤其是對網優工程師）。
但是，終究都是圍繞空口這一個接口轉，標準流程並不算複雜，涉及的網元也不多。
而且，對於一線工程師來說，理論部分都是頂層設計好的，不需要改動（例如前面說的編碼方式、信道設計、物理層結構），所以，實際工作中，這一方面要好一些。更多的工作難度，是來自於基站的數量。一個項目，幾千個站，需要把它們都照顧好，經常要下站點，是體力上的考驗、困難。
但是，核心網恰好相反。核心網，就是路由交換，打包發包，圍著協議棧、TCP/IP、OSI模型、報文轉，沒有空間波那些高深的理論，也不需要想破頭去考慮如何突破速率瓶頸和對抗干擾。
但是，它涉及的功能性網元種類多，網元與網元之間的接口非常多。不同的接口，使用的是不同的協議，要記住的協議細節很多。
數不清的接口
而且，核心網有各種業務，例如短信、智能網、VoLTE等，業務的流程非常複雜，涉及到很多網元的配合，甚至跨網絡類型（例如同時接入3GPP無線和Non-3GPP無線）。
核心網業務流程舉例
所以，核心網的一線工程師之所以難當，就是難在業務流程、業務對接和協議參數上。此外，就是各種網元的各種數據配置項，非常複雜。再有一個，複雜的網絡，一旦出現問題，排查起來非常困難。
不過和無線相比，核心網有一點優勢，就是KPI指標。無線非常關注指標，而核心網對指標其實並不是特別care。不是指標不重要，而是說，核心網，要麼就是對的，要麼就是錯的，一旦能接通，就每次都能，不存在說有時候成功，有時候失敗。而無線空口的話，就說不準了。
除了技術難度的壓力外，核心網因為承載動輒百萬千萬的用戶，一旦出事，就是大事，所以精神壓力會遠遠大於無線工程師，這是另話。
正是因為核心網的技術難度，加上責任艱鉅，使得核心網工程師在同行面前，擁有相當不錯的“江湖地位”。
不過，這個地位僅限於精神上，至於說經濟地位，很抱歉，這是不存在的，你就不要想太多了……
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