在电信运营商CT向IT战略转型，大力推进网络能力开放，积极发展蜂窝物联网的背景下，面向第三方应用的业务及场景日益增多，这将会对核心网提出更高的能力要求。3GPP R13定义了能力开放架构，引入业务能力开放网元SCEF（Service Capibility Exposure Function，网络能力开放功能），并定义了SCEF相关的网元接口以安全开放网络业务能力，SCEF可实现的主要功能为将核心网网元能力开放给各类业务应用，通过协议封装及转换实现与合作/自有平台对接，SCEF的应用使网络具备了多样化的运营服务能力。
1.SCEF引入需求分析
传统电信网络虽然语音、数据等基础网络能力强大，但核心网的竖井式架构导致了业务与能力紧耦合，各网元对网络能力的封装形成了资源孤岛，极大地限制了业务创新空间，已无法适应互联网+时代开放、共享、合作模式的多样化业务创新需求。因此运营商网络转型需求迫切，可通过引入3GPP定义的能力开放架构，运营商通过SCEF网元开放接口、屏蔽底层实现，将蕴含在网络和系统中的核心能力提供给上层使用，由应用向用户提供灵活丰富的业务模式。
核心网通过引入SCEF可满足多场景、多类型业务应用的需求。
（1）管道能力差异化应用需求。可充分挖掘现有网络能力价值，例如管道能力是电信网络的核心竞争力，若能通过SCEF能力开放接口面向游戏/视频类应用打开QoS（Quality of Service，服务质量）管控等能力，为不同用户提供多样化、差异化管道服务，可进一步将运营商网络资源价值最大化。
（2）网络适配物联网终端的灵活、快速响应需求。物联网终端类型繁多，不同应用的通信属性差异较大，比如有些业务场景需要网络参数按需实时调整配置时，若采用修改HSS等网元配置信息的方式，会存在网络配置工作量大、需求响应周期长、影响网络安全等问题。而采用打开SCEF能力开放接口的方式，实现配置参数下发，将第三方平台用户属性或配置需求信息实时更新至网络侧，可满足灵活、快速、高效配置网络属性的需求。
（3）面向5G微服务化需求。5G网络架构采用切片化提供网络能力，以适应多类型业务多场景化通信需求，业务可编排网络可自动部署的演进趋势更需要网络能力可开放可共享。因此SCEF网元功能将变得尤为重要，各类控制面网元可通过SCEF来实现信息可交互、可共享、可配置、可编排，以满足5G多样化业务需求
2.SCEF网络架构及开放的能力
3GPP R13定义的能力开放架构如图1所示，通过各类接口可开放的网络能力主要包括：通信信息获取、位置信息获取、通信服务开通信息获取、网络设置信息获取等。SCEF的引入使得能力开放网络配置简单、高效。通过对单个网元SCEF进行配置，即可实现核心网多网元各种能力的开放，而不需要在每个核心网网元中新增能力开放模块；同时，引入SCEF网元对接各种业务需求的合作/自有平台，可自动将平台需求参数通过SCEF自动下发至核心网网元，避免了网络维护人员工作量的增加以及人为配置可能出现差错的风险，可确保网络配置的正确率及网络安全，提高网络运维效率。
图1 3GPP R13 SCEF网络架构图
基于SCEF网络架构定义，可开放的网元能力及应用主要包括下面几点。
（1）对PCRF的能力实现开放
面向用户多样化数据速率承载的需求，运营商可将SCEF与流量经营PCRF（Policy and Charging Rules Function，策略与计费规则功能网元）网元之间的Rx接口进行能力开放，例如可将PCRF自有能力：PCC加速、QoS资源申请、修改、释放等功能开放给业务平台，以实现管道能力实时敏捷适配用户多样化需求。
（2）对HSS/MME实现能力开放
随着物联网业务的高速发展，其终端多样化、需求个性化将会对核心网网络提出更多能力要求。一方面是网络侧信息获取需求，通过SCEF可将网络侧HSS/MME（Home Subscriber Server/ Mobility Management Entity，归属用户服务器/移动性管理实体）中存储的用户位置信息、网络配置、业务/服务开通信息等网络侧信息提供给第三方/自有应用平台，可为用户提供多样化信息服务。另一方面需要将第三方平台用户个性化属性或配置信息下发至网络侧，以实现网络参数按需灵活自动配置。
