科技创新就是艺术创造
5G时代，运营商的边缘计算困镜
来源: | 作者:davincinet | 发布时间: 2020-02-25 | 417 次浏览 | 分享到:
随着5G的不断发展，未来5G将广泛应用于各行各业，新的“5G +边缘计算+ AI”模式的出现也促使运营商助力垂直行业实现数字化、智能化转型。不过，这也给运营商的承载网络带来了四大新挑战。为了构建5G MEC Ready承载网，运营商需要解决六个关键问题。

MEC是5G时代行业数字化转型的关键

应用本地化（不向园区外传输数据）、高带宽内容分发和低延迟计算本地化都促进了服务内容、应用程序和计算向边缘的迁移，从而推动了多接入边缘计算（MEC）的发展和5G核心网下移。

5G核心网采用了用户平面功能(UPF)和会话管理功能(SMF)分离的灵活架构，可以根据需要灵活部署UPF。SMF可以同时管理多个UPF，同时保证5G核心网的高性能。5G为MEC带来了许多新的优势，包括：

核心网络upf移动到企业校园，以确保关键服务数据不出校园，并提供低延迟托管解决方案。运营商可以为每个企业独立配置upf，为企业用户定制无线服务。

运营商提供开放、可编程的5G定位、无线通信等5G通信服务，企业用户可以使用并集成到企业服务系统中，企业可以定制自己的5G创新应用程序。

下沉的5 GMEC系统与企业网络直接相连，使在这两个网络系统上的应用程序能够实时集成和简化，并促进定制和创新应用程序的开发。

载波5 GMEC载波网络的四大挑战

传统的4G载波网络由于业务以北南为主，许多运营商采用L2+L3模式，不再适合5 GMEC业务本地化的要求。5 GMEC对载波承载网络提出了四个新的挑战：

1.现场MEC(部署在企业园区)是一种新的应用场景，运营商需要在企业园区内的基站与MEC之间建立低延迟连接，企业的重要业务数据无法走出校园，这对运营商接入网提出了新的挑战。

2.UPF的下降趋势。5 GMEC导致5G核心网(如N4、N6、N9、5 GCOAM等)的业务端口向下移动。)，使得4G时代的L3VPN移动到主干网(无线核心网)的UPF接入点。同时，UPF的大量分布式部署增加了L3VPN的覆盖范围。载波网络需要支持L3VPN的下移和覆盖范围广泛的L3VPN网络，以迎接5 GMEC大规模部署的新挑战。

3的UPF。MEC需要与其控制平面(SMF)和中央云中5G核心网的管理与控制系统进行通信，以满足电信云的高性能通信要求。MEC应用程序可能是数据中心(DC)中云计算的一部分，并且部署在边缘。他们需要与这个云计算应用程序进行互连和协作，这对运营商在网络上主持边缘云协作提出了新的挑战。

4.MEC支持固网和移动网络上的集成访问，并提供无缝的固定-移动融合（FMC）服务。承载网需要为MEC提供跨移动和固定承载网络的连接，以提供MEC与中心云之间以及MEC之间的服务互通。这对网络架构提出了新的挑战，特别是对于同时拥有移动承载城域网和固定承载城域网的运营商。
运营商5G MEC网络架构模型和网络建设的六个关键问题

不同运营商的承载网络架构是多种多样的。上述5G MEC网络通信模型要求运营商在构建MEC承载网时解决以下六个关键问题：

1.最短MEC接入网：运营商需要为从gNB到MEC UPF的N3接口服务流提供最短的路径。在现场MEC模式下，需要直接通过园区中的移动承载路由器将N3接口服务流转发到MEC。除了确保低延迟并节省运营商网络上的带宽外，这还确保了企业的关键服务数据不会离开园区，如图4所示。这需要MEC访问路由器通过最短路径转发数据包。为此，要求MEC接入路由器提供必要的路由功能（L3到边缘）。

2.低延迟切片：为了满足MEC应用程序对低延迟、高安全性和高可靠性的要求，运营商的承载网需要为企业用户提供低延迟切片网络服务。MEC切片网络包括gNB，移动承载网络（在gNB和MEC之间）和UPF。即企业业务流到MEC所经过的所有网元。数据包通过的网元越少，切片越简单，传输延迟越短。

3.MEC多点通信：MEC与5G核心网（N4和OAM接口）、MEP管理平台以及其他MEC间的业务流都是多点对多点通信模式，并且需要L3 VPN支持。MEC承载网络需要在整个网络(包括接入网)上提供L3VPN功能；也就是将L3 VPN连接到网络边缘。此外，L3 VPN需要跨越多个网段，如城域网和骨干网。与4G承载网络相比，MEC承载网络在网元数量（大量UPF下移）和网络覆盖面（从接入到骨干）都要复杂得多。因此，需要一个灵活而强大的L3 VPN来支持多点通信

4.集成在MEC系统路由器中的通信功能：小型和微型MEC在5G MEC中是常规的。由于成本和通信需求，MEC通常使用一层集成网络模型（如图6所示），而数据中心一般使用复杂的多层网络体系结构。MEC的路由器需要提供所有必需的通信功能，例如MEC中的设备之间的互通，VM之间第2层和第3层的可靠连接，与外部IP网络（IP RAN）的互通和可靠通信以及边缘云协同作用。UPF作为网络功能虚拟化（NFV）可以在多个VM上运行，以提高性能和可靠性。MEC路由器需要为目前的高性能UPF提供等价的多路径路由（ECMP），以实现16路径负载平衡。

5.边缘与云的协同作用：MEC UPF作为5G核心网的一个下沉数据面， MEC中的应用作为云业务的一个下沉实时处理单元，都需要运营商承载网提供可靠的云边通信能力，还需要在自动化部署和运维方面支持边云协同。UPF的云边协同可以参考电信云的承载方案。

6.两个网络之间的安全互通：运营商MEC网络需要和企业网互通，让企业可以把5G通信能力和MEC应用集成到企业的业务系统中。现在一般是通过MEC里面的路由器来和企业网互通，网络安全是企业网和运营商网络都非常关注的问题，需要采用基于防火墙的网络安全方案。