對于封閉的園區(qū)或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)來說,移動邊緣計算(MEC)的解決方案可將園區(qū)或企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)流量進行本地分流,實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的本地管理和本地運營,滿足企業(yè)內(nèi)部的移動辦公、視頻監(jiān)控、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集等業(yè)務(wù)的實時性、高帶寬和高安全的訴求。
如何方便、快捷地部署MEC網(wǎng)元,并在對現(xiàn)網(wǎng)影響最小的基礎(chǔ)上實現(xiàn)靈活高效地分流,是運營商考慮MEC部署的重點問題。
4G MEC分流技術(shù) 及5G MEC分流技術(shù)分析
目前主流的4G分流技術(shù)有兩種:TOF+方案和CUPS方案;主流的5G分流技術(shù)主要有三種:LADN方案、UL-CL方案和Multi-homing方案。
1,4G MEC分流技術(shù)
● TOF+(SGW下沉+LBO分流):該方案對運營商現(xiàn)網(wǎng)的影響最小,SGW可以隨MEC一起部署,通過SGW增強實現(xiàn)LBO(local break out)功能。
圖1:SGW下沉+LBO分流
如圖所示,將SGW-U與LBO功能合設(shè)(SGW-U功能增強),支持對上行數(shù)據(jù)包進行IP地址檢測,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)分流和本地卸載。
其中SGW-U的功能包括:識別上行數(shù)據(jù)包的IP地址,將符合本地分流的數(shù)據(jù)包傳遞給LBO功能;將從LBO過來的下行數(shù)據(jù)與從核心PGW-U過來的下行數(shù)據(jù)進行整合。實現(xiàn)本地分流流量的計費功能。實現(xiàn)本地分流流量的合法監(jiān)聽功能。
LBO的功能包括:將SGW-U分流出的數(shù)據(jù),卸載到本地數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中,以及將從本地過來的下行數(shù)據(jù)流封裝到對應(yīng)承載上,以GTP-U隧道包傳遞給SGW-U。
● CUPS分流:CUPS方案需要采用CU分離方案部署,在核心機房部署GW-C,在邊緣機房部署GW-U,通過GW-U上的分流功能實現(xiàn)MEC分流。
圖2:CUPS分流
如圖所示,對于CUPS分流方案,CU 分離后網(wǎng)關(guān) (GW-C+GW-U) 的網(wǎng)元功能和外部業(yè)務(wù)接口無變化,無需改造周邊網(wǎng)元(UE、RAN等),可以與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)各元正常對接。GW-C統(tǒng)一出信令接口連周邊設(shè)備,簡化網(wǎng)絡(luò)部署。
2,5G MEC分流技術(shù)
基于5G核心網(wǎng)的C/U分離式架構(gòu),用戶面功能UPF(user plane function)需要下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣部署,以減少傳輸時延,實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量的本地分流?刂泼婀δ芫W(wǎng)元如SMF(session management function)則在中心DC集中部署,便于統(tǒng)一控制部署在MEC的UPF,統(tǒng)一配置和下發(fā)分流策略。
圖3:UPF分流
5G用戶面UPF下沉部署,實現(xiàn)本地分流方案上圖所示。本地 MEC AF將UPF分流規(guī)則通過N5/N33接口告知PCF,PCF將分流策略配置給SMF,SMF對所有流量進行集中調(diào)度,可采用LADN(Local Area Data Network)、UL-CL(Uplink Classifier)分流或Multi-Homing分流等方案實現(xiàn)邊緣UPF的分流選擇,并將需要分流的本地流量通過本地邊緣UPF卸載。對于非本地流量則通過本地UPF發(fā)送到中心UPF處理。這樣可避免所有流量都迂回中心網(wǎng)絡(luò),減輕骨干網(wǎng)傳輸?shù)膲毫徒ňW(wǎng)成本,提升網(wǎng)內(nèi)分組數(shù)據(jù)的承載效率與用戶業(yè)務(wù)體驗。
● LADN:LADN是和區(qū)域服務(wù)或應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的DN設(shè)計,當用戶使用該應(yīng)用時,是通過LADN進行訪問。當用戶位置不在LADN的服務(wù)區(qū)內(nèi)時,不能接入LADN,即,通過LADN PDU會話接入DN只在特定的LADN服務(wù)區(qū)有效。LAND服務(wù)區(qū)用一組TA標識。支持LADN是5G支持邊緣計算的一種會話管理機制。使用LADN用于邊緣計算流量分流時,通常LADN和單一邊緣計算平臺的服務(wù)區(qū)域是一一對應(yīng)的。
圖4:LADN分流
● UL-CL分流:當PDU 會話類型為IPv4 或 IPv6 或IPv4v6或Ethernet時,SMF可能決定在PDU會話的數(shù)據(jù)路徑中插入一個 "UL CL" (Uplink classifier)。支持UL CL功能的 UPF通過匹配SMF提供的流過濾器將某些流量進行分流。
圖5:UL-CL分流
● Multi-Homing分流:一個PDU 會話可能關(guān)聯(lián)多個IPv6前綴,這就是multi-homing PDU會話。multi-homing PDU會話,提供通過多個PDU會話錨點到DN的接入。到不同PDU會話錨點的不同的用戶面路徑,在“common”UPF形成分支,公共的UPF被稱為支持“Branching Point”功能的UPF。Branching Point 轉(zhuǎn)發(fā)上行流量到不同PDU 會話錨點,并聚合發(fā)送到UE的下行流量,即,聚合從不同PDU會話錨點發(fā)送到UE的流。
圖6:Multi-Homing 分流
5G三種分流技術(shù)的對比
5G移動通信技術(shù)在天然架構(gòu)上更好地支持MEC,UPF可以靈活插入到網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點,使得架構(gòu)更靈活、更動態(tài)。通過‘MEC+切片’網(wǎng)絡(luò)協(xié)同,可以針對不同業(yè)務(wù)場景或行業(yè)客戶實現(xiàn)端到端SLA,并使能企業(yè)可定制的虛擬專網(wǎng)。
中興通訊MEC分流方案 提供高品質(zhì)虛擬移動專網(wǎng)
中興通訊靈活高效的MEC分流方案,可提供“高性能、高保密、低時延、低成本、免建設(shè)、免維護”的虛擬專網(wǎng)服務(wù),滿足封閉園區(qū)或企業(yè)園區(qū)“輕資產(chǎn)”的訴求;同時,結(jié)合其他政企類業(yè)務(wù)產(chǎn)品,提供從固網(wǎng)到移動網(wǎng)絡(luò),從PC端到手機端的全方位、全系列服務(wù),提高行業(yè)客戶的滿意度,提升客戶在網(wǎng)率和業(yè)務(wù)使用率。