灵活高效的MEC分流方案,助行业客户定制虚拟移动专网

发布时间:2020-01-14 作者:王刚 陈云斌 中兴通讯 阅读量 :

对于封闭的园区或企业网络来说,MEC解决方案能将园区或企业内部的网络流量进行本地分流,实现企业网络的本地管理和本地运营,满足企业内部的移动办公、视频监控、现场数据采集等业务的实时性、高带宽和高安全诉求。

如何方便、快捷地部署MEC网元,并在对现网影响最小的基础上实现灵活高效地分流,是运营商部署MEC的重点问题。

目前主流的4G分流技术有两种:TOF+方案和CUPS方案,主流的5G的分流技术主要有三种:LADN方案、UL-CL方案和Multi-homing方案。

4G MEC分流技术

TOF+(SGW下沉+LBO分流)
该方案对运营商现网的影响最小,SGW可以随MEC一起部署,通过SGW增强实现LBO(local break out)功能。

图1所示,方案将SGW-U与LBO功能合设(SGW-U功能增强),支持对上行数据包进行IP地址检测,从而实现数据分流和本地卸载。

其中SGW-U的功能包括:识别上行数据包的IP地址,将符合本地分流的数据包传递给LBO功能;将从LBO过来的下行数据与从核心PGW- U过来的下行数据进行整合。实现本地分流流量的计费功能;实现本地分流流量的合法监听功能。

LBO的功能包括:将SGW-U分流出的数据,卸载到本地数据网络中,以及将从本地过来的下行数据流封装到对应承载上,以GTP-U隧道包传递给SGW-U。

CUPS分流

CUPS方案需要采用CU分离方案部署,在核心机房部署GW-C,在边缘机房部署GW-U,通过GW-U上的分流功能实现MEC分流(见图2)。

对于CUPS分流方案,CU分离后网关(GW-C+GW-U)的网元功能和外部业务接口无变化,无需改造周边网元(UE、RAN等),可以与现有网络各元正常对接。GW-C统一出信令接口连周边设备,简化网络部署。

5G MEC分流技术

基于5G核心网的C/U分离式架构,用户面功能UPF需要下沉到网络边缘部署,以减少传输时延,实现数据流量的本地分流。控制面功能网元如SMF则在中心DC集中部署,便于统一控制部署在MEC的UPF,统一配置和下发分流策略(见图3)。

本地MEC AF将UPF分流规则通过N5/N33接口告知PCF,PCF将分流策略配置给SMF,SMF对所有流量进行集中调度,可采用LADN(Local Area Data Network)、UL-CL(Uplink Classifier)分流或Multi-Homing分流等方案实现边缘UPF的分流选择,并将需要分流的本地流量通过本地边缘UPF卸载。对于非本地流量则通过本地UPF发送到中心UPF处理。这样可避免所有流量都迂回中心网络,减轻骨干网传输的压力和建网成本,提升网内分组数据的承载效率与用户业务体验。

LADN方案
LADN是和区域服务或应用相关联的DN设计,当用户使用该应用时,是通过LADN进行访问。当用户位置不在LADN的服务区内时,不能接入LADN,即通过LADN PDU会话接入DN只在特定的LADN服务区有效。LAND服务区用一组TA标识。支持LADN是5G支持边缘计算的一种会话管理机制。使用LADN用于边缘计算流量分流时,通常LADN和单一边缘计算平台的服务区域是一一对应的。

UL-CL分流
当PDU会话类型为IPv4或IPv6或或IPv4v6或Ethernet时,SMF可能决定在PDU会话的数据路径中插入一个“UL CL”(Uplink classifier)。支持UL-CL功能的UPF通过匹配SMF提供的流过滤器将某些流量进行分流。

Multi-Homing分流
一个PDU会话可能关联多个IPv6前缀,这就是Multi-Homing PDU会话。Multi-Homing PDU会话提供通过多个PDU会话锚点到DN的接入。到不同PDU会话锚点的不同的用户面路径,在“common”UPF形成分支,公共的UPF被称为支持“Branching Point”功能的UPF。Branching Point转发上行流量到不同PDU会话锚点,并聚合发送到UE的下行流量,即聚合从不同PDU会话锚点发送到UE的流。

5G三种分流技术的对比

三种5G分流技术的对比见表1。5G移动通信技术在天然架构上更好地支持MEC,UPF可以灵活插入到网络的各个节点,使得架构更灵活、更动态。通过“MEC+切片”网络协同,可以针对不同业务场景或行业客户实现端到端SLA,并使能企业可定制的虚拟专网。

中兴通讯灵活高效的MEC分流方案,可提供“高性能、高保密、低时延、低成本、免建设、免维护”的虚拟专网服务,满足封闭园区或企业园区“轻资产”的诉求;结合其他政企类业务产品,提供从固网到移动网络,从PC端到手机端的全方位、全系列服务,提高行业客户的满意度,提升客户在网率和业务使用率。