5G技术白皮书系列之《5G MEC边缘计算演进》MEC优质文档

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文档内容节选:
3 MEC in 5G 演进
3.1 MEC 作为Application Function
3GPP SA2在R15中定义了5G系统架构(见图1)。该架构有以下几个特点。
a)通过5G核心网控制面与用户面分离,用户面网元UPF可以灵活地下沉部署到网络边缘,而策略控制PCF以及会话管理SMF等控制面功能可以集中部署。通过UPF可以解决边缘业务分流的计费以及合法监听问题。
b)定义了Service Based的服务化接口,网络功能既能产生服务,也能消费服务。这些服务化接口大大降低了系统接口交互成本。
c)对于授信域Application Function直接开放网络功能的服务接口,对于外部非授信域Application Func?tion,则通过NEF开放网络功能能力,让AF可以影响5G核心网的业务路由与策略规则。
      当5G网络支撑边缘计算时,Application Function向非授信域(NEF)或者向授信域(PCF)发送AF Re?quest,其中包含目标DNN 和S-NSSAI、应用ID、N6路由需求、应用位置(DNAI信息集)、UE信息、应用移动性指示、空间和时间有效条件等一系列参数。PCF根据AF提供的这些信息参数,结合自身策略控制,为目标PDU Session业务流生成PCC规则,通过SMF为其选择一个合适的UPF(如靠近用户附件的位置),并配置UPF把目标业务流通过N6接口传输到目标应用实例。同时,5G核心网通过用户面管理事件消息通知AF有关UPF位置改变信息,这样AF可以对应改变应用的部署位置。此时,Application Function相当于应用控制器的角色,提供应用与网络控制面之间的交互。
      MEC提供应用基础设施资源编排、应用实例化、应用规则配置等功能,其功能相当于应用控制器。因此,当MEC 部署在5G 系统中时,MEC 自然可以充当Application Function 角色,代表部署在MEC 上的应用与5G系统控制面交互。从MEC角度,UPF可以作为MEC Host中Data plane 的具体实现。然而,UPF 受到SMF/PCF控制,为了消除其中的分歧,2018年3月ET?SI MEC 通过了5G CoreConnect Feature,将MEC 作为AF影响5G核心网的特性进一步标准化。
     5G CoreConnect Feature具体内容包括:
a)MEC系统可以代表应用向5G NEF发送业务路由以及策略控制请求。
b)MEC系统可以从5G NEF或者其他核心网网络功能接收通知(UP path management event通知),根据通知消息信息(如DNAI标识的UPF位置),MEC可以选择一个MEC Host并在其上实例化的一个应用。
c)MEC系统可以从5G NEF或者其他核心网网络功能接收通知(UP path management event 通知),MEC可以利用通知内容支持应用实例重定位到一个特定MEC Host。
      然而,目前MEC系统还没有针对5G CoreConnect特性设计具体的功能块。从系统设计角度System lev?el域可以有5G CoreConnect 特性的配置及交互能力,同时也要在Host level域开放能力让应用可以直接提供5G CoreConnect特性交互信息。图2展示了未来一种可能的MEC在5G系统中的功能与交互架构。

在MEC System level加入5G Core connect proxy作为System level管理域与5G核心网交互的代理模块,实现与5G核心网控制面消息交互与流程处理。这是因为,MEC作为一个多接入系统,还需要处理与Wi-Fi、固定接入网络等其他系统的交互消息,而OSS负责运维,ME Orchestrator负责编排,从功能设计角度,将5G CoreConnect特性用一个代理模块单独实现,可以让MEC针对5G系统的交互独立升级演进,以减少对OSS与ME Orchestrator的技术影响。当MEC系统在一定区域内的ME Host 集上实例化App 之后,5G Core?Connect proxy 可以将该App 以及App 实例分布信息(如一组DNAI 信息)通过AF Request 发送给5G 核心网,当UE向移动网络发起该App的业务请求时,5G核心网就能选择合适边缘位置的UPF,该UPF 连接的ME Host上部署了相应的App实例。同时,当UE移动导致UPF位置改变时,5G CoreConnect proxy可以接收从5G核心网发送过来的UP path management event消息,该消息指示了目标UPF位置信息,MEC根据该信息判断是否需要在相应的目标MEC Host上新建该应用实例或者重定位该应用实例。

      在MEC Host level:MEC 平台上加入5G CoreCon?nect Service,ME Platform上的应用通过该服务可以动态触发MEC对5G核心网的AF Request。比如针对当前正在进行边缘业务的某个UE使用业务情况,应用通过5G CoreConnect Service直接调整该UE的5G核心网路由策略。
      通过上述在MEC System level和MEC Host level引入的5G CoreConnect特性实现功能,MEC将以Applica?tion Function的身份无缝部署到5G系统中。
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