在電信運營商CT向IT戰略轉型，大力推進網絡能力開放，積極發展蜂窩物聯網的背景下，面向第三方應用的業務及場景日益增多，這將會對核心網提出更高的能力要求。3GPP R13定義了能力開放架構，引入業務能力開放網元SCEF（Service Capibility Exposure Function，網絡能力開放功能），并定義了SCEF相關的網元接口以安全開放網絡業務能力，SCEF可實現的主要功能為將核心網網元能力開放給各類業務應用，通過協議封裝及轉換實現與合作/自有平臺對接，SCEF的應用使網絡具備了多樣化的運營服務能力。

1.SCEF引入需求分析

傳統電信網絡雖然語音、數據等基礎網絡能力強大，但核心網的豎井式架構導致了業務與能力緊耦合，各網元對網絡能力的封裝形成了資源孤島，極大地限制了業務創新空間，已無法適應互聯網+時代開放、共享、合作模式的多樣化業務創新需求。因此運營商網絡轉型需求迫切，可通過引入3GPP定義的能力開放架構，運營商通過SCEF網元開放接口、屏蔽底層實現，將蘊含在網絡和系統中的核心能力提供給上層使用，由應用向用戶提供靈活豐富的業務模式。

核心網通過引入SCEF可滿足多場景、多類型業務應用的需求。

（1）管道能力差異化應用需求。可充分挖掘現有網絡能力價值，例如管道能力是電信網絡的核心競爭力，若能通過SCEF能力開放接口面向游戲/視頻類應用打開QoS（Quality of Service，服務質量）管控等能力，為不同用戶提供多樣化、差異化管道服務，可進一步將運營商網絡資源價值最大化。

（2）網絡適配物聯網終端的靈活、快速響應需求。物聯網終端類型繁多，不同應用的通信屬性差異較大，比如有些業務場景需要網絡參數按需實時調整配置時，若采用修改HSS等網元配置信息的方式，會存在網絡配置工作量大、需求響應周期長、影響網絡安全等問題。而采用打開SCEF能力開放接口的方式，實現配置參數下發，將第三方平臺用戶屬性或配置需求信息實時更新至網絡側，可滿足靈活、快速、高效配置網絡屬性的需求。

（3）面向5G微服務化需求。5G網絡架構采用切片化提供網絡能力，以適應多類型業務多場景化通信需求，業務可編排網絡可自動部署的演進趨勢更需要網絡能力可開放可共享。因此SCEF網元功能將變得尤為重要，各類控制面網元可通過SCEF來實現信息可交互、可共享、可配置、可編排，以滿足5G多樣化業務需求

2.SCEF網絡架構及開放的能力

3GPP R13定義的能力開放架構如圖1所示，通過各類接口可開放的網絡能力主要包括：通信信息獲取、位置信息獲取、通信服務開通信息獲取、網絡設置信息獲取等。SCEF的引入使得能力開放網絡配置簡單、高效。通過對單個網元SCEF進行配置，即可實現核心網多網元各種能力的開放，而不需要在每個核心網網元中新增能力開放模塊；同時，引入SCEF網元對接各種業務需求的合作/自有平臺，可自動將平臺需求參數通過SCEF自動下發至核心網網元，避免了網絡維護人員工作量的增加以及人為配置可能出現差錯的風險，可確保網絡配置的正確率及網絡安全，提高網絡運維效率。

圖1    3GPP R13 SCEF網絡架構圖

基于SCEF網絡架構定義，可開放的網元能力及應用主要包括下面幾點。

（1）對PCRF的能力實現開放

面向用戶多樣化數據速率承載的需求，運營商可將SCEF與流量經營PCRF（Policy and Charging Rules Function，策略與計費規則功能網元）網元之間的Rx接口進行能力開放，例如可將PCRF自有能力：PCC加速、QoS資源申請、修改、釋放等功能開放給業務平臺，以實現管道能力實時敏捷適配用戶多樣化需求。

（2）對HSS/MME實現能力開放

隨著物聯網業務的高速發展，其終端多樣化、需求個性化將會對核心網網絡提出更多能力要求。一方面是網絡側信息獲取需求，通過SCEF可將網絡側HSS/MME（Home Subscriber Server/ Mobility Management Entity，歸屬用戶服務器/移動性管理實體）中存儲的用戶位置信息、網絡配置、業務/服務開通信息等網絡側信息提供給第三方/自有應用平臺，可為用戶提供多樣化信息服務。另一方面需要將第三方平臺用戶個性化屬性或配置信息下發至網絡側，以實現網絡參數按需靈活自動配置。