5G MEC(多接入边缘计算)_业务系统架构
5G定制网MEC与UPF部署方案
2022年 5月 May 2022Digital Technology &Application 第40卷 第5期Vol.40 No.5数字技术与应用196中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2022)05-0196-03DOI:10.19695/12-1369.2022.05.605G定制网MEC与UPF部署方案中国电信股份有限公司廊坊分公司 沈景悦3GPP中5G核心网控制面与用户面分离，用户面可按需灵活下沉。
随着物联网、大数据、大视频等业务的发展，现有的网络和云资源的集中式部署将难以完全满足新兴业务需求，需要通过边缘计算，使网络和云资源向边缘迁移。
多接入边缘计算（MEC）和UPF下沉是5G定制网的关键，可根据行业用户需求灵活部署。
1 基本概念5G核心网UPF网元是控制面和用户面分离（CUPS）架构的用户面部分，主要负责数据包（媒体流）的路由和转发、数据包的检测、用户面策略的实施、QoS的执行等。
针对增强移动宽带（eMBB）场景，UPF通常设置在省会城市或省内的大城市，此类UPF称之为核心UPF。
针对多接入边缘技术（MEC）场景，由于低时延大带宽需求，UPF需要就近接入MEC，一般UPF 与MEC紧密关联部署在一起，此类UPF称之为边缘UPF。
多接入边缘技术（MEC）在靠近用户的位置提供信息技术服务环境和云计算能力，并将内容转发推送到用户周围，使应用、服务、内容部署在高度分布的环境中，支持5G低时延高带宽要求。
UPF是MEC的入口和锚点，UPF与MEC平台松耦合相对独立部署，UPF 下沉是MEC业务分流的关键。
2 MEC系统框架和功能实体MEC系统划分为MEC系统级、MEC主机级和MEC 网络级3个层级。
MEC系统级管理单元对MEC系统资源进行全面管理并接收来自终端和第三方的业务请求。
MEC主机级由MEC主机和MEC主机级管理两个单元组成。
MEC主机级管理单元对MEC主机的资源以及MEC 平台、应用配置进行管理。
5G MEC网络能力开放架构研究及实践
图1 5G MEC系统架构[7]在5G网络与MEC的关系中，对于5G网络用户面UPF（User Plane Function，用户面功能）而言，MEC 系统相当于一个DN（Data Network，数据网络），对于5G网络控制面而言，MEC系统相当于一个可信的AF （Application Function，应用功能）或第三方应用系统，应用可通过MEC获取或调用5G网络提供的能力。
MEC系统是一个固移融合的边缘计算系统，具体体现在以下几个方面：图5 网络侧下发GBR=MBR=50 Mbit/s 的QoS 规则1图6 基站上观测到的QoS 规则1的保障结果图7 网络侧下发GBR=40 Mbit/s ，MBR=70 Mbit/s的QoS 规则2（2）场景二：5QI=2，ARP=1，MBR=70 Mbit/s ，GBR=40 Mbit/s 。
为了验证MBR 、GBR 参数的不同作用，试验中对、GBR 设置了不同值进行测试。
图7表示网络侧在GBR flow 能力保障时，设置flow 的MBR 为70 Mbit/s ，为40 Mbit/s ，表示GBR flow 保证带宽为40 Mbit/s ，最大带宽70 Mbit/s ，然后在MEC 平台上部署Server 进100 Mbit/s 的下行数据灌包。
按照5G QoS 设计理念，该场景下网络需要限制最大带宽70 Mbit/s ，保证最小带40 Mbit/s 。
通过在基站上的观测数据，可以发现用户的下行速率在70 Mbit/s 左右波动，不能大于70 Mbit/s ，不能小于40 Mbit/s ，QoS 参数生效，如图8所示。
图8 基站上观测到的QoS规则2的保障结果流量引导流量引导能力是指应用可以请求对特定的业务流根据终端当前位置选择最近的用户面路径，该能力的调用流程如图9所示。
（a ）变更前位置信息（b ）变更后位置信息图14 用户位置变更前后上报的位置信息图11 用户面数据通过UL CL 分流访问MEC 应用图12 用户面数据通过UL CL 分流访问Internet 应用4.2.3 事件监控事件监控功能是5GC 网络具备的重要的对外开放的网络能力之一，可以通过网络实现特定事件的监控，并通过NEF （5GC Proxy ）提供这些监控事件信息。
5G MEC融合架构及部署策略
5G MEC融合架构及部署策略张建敏;谢伟良;杨峰义;武洲云【摘要】移动/多接入边缘计算(MEC)技术通过将计算存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移,使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署,从而在一定程度上解决了5G增强移动宽带、低时延高可靠以及大规模机器通信类终端连接等场景的业务需求.同时MEC通过充分挖掘移动网络数据和信息,实现移动网络上下文信息的感知和分析并开放给第三方业务应用,有效提升了移动网络的智能化水平,促进网络和业务的深度融合.因此,首先根据5G典型业务场景分析MEC的价值与意义.其次基于ETSI和3GPP的研究进展,提出了面向5G的MEC融合架构,并讨论分析了MEC的总体部署策略.更进一步,针对MEC技术在未来5G网络应用中可能存在的问题与挑战进行了讨论,为后续研究发展提供参考.%Mobile/multi-access edge computing (MEC) technology migrates computing storage capabilities and service service capabilities to the edge of the network,enabling applications,services and content to be localized,close-range and distributed.Therefore,to a certain extent,the business requirements of 5G enhanced mobile broadband,low latency and high reliability and large-scale machine communication terminal connection are solved.At the same time,the MEC fully exploits mobile network data and information to implement the awareness and analysis of context information of the mobile network and open it to third-party service applications.This effectively enhances the level of intelligence in mobile networks and promotes the deep integration of networks and services.Therefore,the value and significance of the MEC was firstlyanalyzed according to the typical 5G service scenario.Secondly,based onthe research progress of ETSI and 3GPP,a MEC fusion architecture oriented to 5G was proposed,and the overall deployment strategy of MEC was discussed and analyzed.Furthermore,the possible problems and challenges in the future application of MEC technology in 5G networks were discussed to provide reference for subsequent research and development.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2018(034)004【总页数】9页(P109-117)【关键词】5G;移动/多接入边缘计算;融合架构;部署策略【作者】张建敏;谢伟良;杨峰义;武洲云【作者单位】中国电信股份有限公司技术创新中心,北京100031;中国电信股份有限公司技术创新中心,北京100031;中国电信股份有限公司技术创新中心,北京100031;中国电信股份有限公司技术创新中心,北京100031【正文语种】中文【中图分类】TN929.51 引言移动互联网和物联网的快速发展以及各种新型业务的不断涌现，促使移动通信在过去的10年间经历了爆炸式增长。
5g华为方案
5G华为方案简介5G技术是指第五代移动通信技术，作为下一代移动通信标准，5G将为全球用户提供更快的网络连接速度、更低的延迟和更高的容量。
华为作为全球领先的通信解决方案提供商，也提供了完整的5G解决方案。
本文将介绍华为提供的5G方案，包括其架构、技术特点以及应用场景。
5G华为方案架构华为的5G方案基于5G核心网架构，采用了虚拟化和云化技术，并结合了边缘计算和物联网技术，实现了更高效、更灵活的网络服务。
5G华为方案的架构主要包括以下几个核心组件：1.用户面概念层（UC）：该层提供了与用户终端设备之间的接口，包括无线接口和有线接口。
用户面概念层提供了高速、低延迟的网络连接，支持大规模的设备连接和海量数据传输。
2.承载控制面（CP）：该层负责控制用户面概念层的传输资源分配和调度。
承载控制面可以根据不同的业务需求对网络资源进行动态分配，从而实现优化的网络传输效果。
3.核心网（CN）：核心网是5G网络的中枢部分，负责管理和调度网络中的所有资源。
核心网支持快速的网络切换和高效的数据传输，可以满足不同场景下的各种业务需求。
4.边缘计算（MEC）：边缘计算是指在网络边缘部署计算资源，以实现更低的延迟和更高的计算效率。
华为的5G方案中，边缘计算技术被广泛应用于物联网、智能城市等领域，为用户提供更好的网络体验。
5G华为方案的技术特点华为的5G方案具有以下几个技术特点：1.高速率：华为的5G方案可以实现超高速的数据传输速率，支持多Gbps级别的网络连接速度。
这种高速率可以满足用户在高清视频、虚拟现实等应用场景下的大流量需求。
2.低延迟：华为的5G方案实现了极低的传输延迟，可以在毫秒级别内完成数据传输。
这种低延迟特性对于实时交互类应用非常重要，如智能驾驶、远程医疗等。
3.高可靠性：华为的5G方案提供了高可靠性的网络连接，可以保障关键业务的稳定运行。
通过有效的网络管理和故障恢复机制，华为的5G方案可以在网络故障或恶劣环境下提供稳定的服务。
5G定制网MEC与UPF部署方案
5G定制网MEC与UPF部署方案在5G定制网中，MEC和UPF的部署方案需要综合考虑多个因素，包括网络拓扑、资源利用效率、延迟以及服务质量等。
下面是一个可能的5G定制网MEC与UPF部署方案的详细描述。
1.拓扑结构设计：在设计拓扑结构时，需要考虑到实际场景中的用户分布和网络容量。
可以采用星型、环形或者链状等不同结构，根据实际需求选择最合适的拓扑结构。
2.MEC节点部署：MEC节点应尽量分布在靠近用户的边缘位置，以实现低时延和高带宽。
通常情况下，MEC节点会放置在通信基站附近，因为基站处于用户密集区域，这样可以更好地满足用户的需求。
可以考虑根据用户的覆盖范围和容量需求，将MEC节点部署在网络边缘位置，形成一个分布式的MEC网络。
3.UPF节点部署：UPF节点是核心网的一部分，负责处理数据包的转发和分发。
UPF节点应该尽量靠近MEC节点，以便更好地协同工作。
可以根据网络拓扑和流量分布情况选择合适的位置部署UPF节点，可以将其部署在MEC节点附近、云数据中心等。
4.数据切片与资源利用：数据切片是5G网络的一个重要特性，可以将网络资源按需分配给不同的业务需求。
在部署MEC和UPF时，需要考虑将网络资源切片，以提供按需资源分配的能力。
可以根据业务的优先级和需求，为不同的切片分配不同的资源，从而实现更好的资源利用。
5.延迟优化：5G网络要求低时延，要达到这一要求，需要在部署MEC 和UPF时采取一些优化措施。
例如，将MEC节点部署在网络边缘位置，减少数据在网络中的传输距离和路径，从而降低时延。
此外，可以使用虚拟化技术将计算和存储资源与网络功能分离，以加快数据处理速度。
6.安全性考虑：在部署MEC和UPF时，需要考虑网络的安全性。
可以采用强密码和身份验证来保证网络的安全性。
此外，可以使用虚拟专用网络（VPN）和防火墙等安全性措施，加强对网络的保护。
综上所述，5G定制网MEC与UPF部署方案需要综合考虑多个因素，包括拓扑设计、资源利用、延迟和安全性等。
5GMEC_业务系统架构
5GMEC_业务系统架构
MEC（多接入边缘计算）是5G系统中的一项重要技术，它将边缘计算、存储和通信能力集成到5G网络中，提供低延迟和高传输速率的服务。
MEC
的核心思想是将本地资源和互联网上的资源结合在一起，使用户能够从本
地设备和云端获得所需的数据、计算和存储资源。
5GMEC业务系统架构具有先进的架构设计，包括网络边缘节点、应用
节点以及网络控制和管理层。
网络节点包括MEC服务器、应用服务器和网
络控制服务器，用于提供网络访问、网络管理和数据处理服务。
应用节点
接入5G网络，用于支持多媒体应用和车联网服务等特定应用的工作。
网
络控制和管理层用于对MEC业务进行调度和管理，保证业务按照5G的指
标可靠运行。
此外，5GMEC业务系统架构还包括安全层，为节点提供安全保护。
该
安全防护包括安全验证、数据加密、多层防火墙、安全策略管理等功能，
以确保业务数据的安全性。
MEC业务系统架构还拥有强大的智能网络能力，包括负载均衡、自适
应大规模网络、分布式网络拓扑优化、网络资源配置等，以保证MEC服务
能够获得最优的网络性能。
关于5G+MEC网络建设模式的探讨
62通信设计与应用_____________________________________________________________________________________2021年3月关于5G+MEC网络建设模式的探讨蒋辉(中国电信股份有限公司安徽公司，安徽合肥230001)【摘要】MEC技术是把云计算从核心侧迁移到接入边缘、就近提供服务的网络架构，与5G技术结合为无人驾驶、智慧制造等前沿产业提供基础网络。
本文通过对MEC应用场景及目标客户的分析，提出5G+MEC建设思路，并针对业务特性要求,对网络部署模式进行探讨，为5G+MEC网络大规模建设提供参考建议。
【关键词】MEC多接入边缘计算；业务时延;数据安全性；UPF下沉【中图分类号】TN915【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2021)03-0062-020引言随着通信技术的发展演进，运营商网络重复着集中一分散一再集中一再分散交替循环的建设模式。
2010年以来，随着IMS、虚拟化、光进铜退等技术和应用的发展，运营商网络建设一直遵循大容量、少局点、集约化的原则。
近年来，智慧制造、近场直播、车联网等新兴概念不断涌现，对本地业务交互处理需求日渐加速，将推动运营商网络再一次向分散化架构演进。
15G+MEC基本概念MEC全称为多接入边缘计算(Multi-Access Edge Computing),是基于5G演进、将移动接入网与互联网业务深度融合的一种网络架构。
在靠近物或数据的网络边缘，搭建融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供智能互联服务，满足行业对业务实时、业务智能、数据聚合与互操作、安全与隐私保护等方面的关键需求⑴。
5G+MEC包括4大组成部分:UPF(5G网元，提供分流计费等网络功能)、MEP(应用集成部署、网络开放等中间件能力)、MEPM(业务管理和编排功能)和MEC APP(部署在MEP 上的应用)。
5G核心网中基于MEC的边缘计算应用
5G核心网中基于MEC的边缘计算应用摘要：与4G网络相比,5G网络可以提供更快的速度、更低的延迟和更大的容量。
这些功能使增强现实技术、自主汽车和智能城市等新的应用程序成为可能。
边缘计算是一种将计算资源放在靠近网络边缘、更接近数据源和终端用户的架构。
这样可以更快地从数据中进行处理和洞察。
关键词:MEC、5G、边缘计算、低延迟、位置感知一、5G网络中的MEC架构1.1将MEC主机融入5G基础设施MEC主机是部署在5G网络基础设施内部的服务器,与无线电接入网络直接集成。
MEC主机位于移动网络的边缘,靠近手机站点和移动用户。
这提供了云计算能力附近的蜂窝无线电塔。
在5G体系结构中,MEC主机可以根据使用例部署在不同的边缘位置。
例如,主机可以在基站、核心网络边缘的聚合站点或多接入边缘节点上集成。
MEC主机的最佳定位允许灵活部署边缘计算服务和应用。
关键的5G基础设施元素,如边缘云基础设施,边缘节点,和边缘应用平台,杠杆化嵌入MEC能力在网络边缘。
这些5G边缘元素和MEC主机之间的紧密集成对于实现基于MC的边缘计算所承诺的低延迟和背景感知服务至关重要。
1.2MEC框架构成部分MEC框架由多个相互关联的组件组成,使基于MEC的服务成为可能。
主要内容包括:MEC平台--它监督MEC主机的集成,并提供无线电网络信息、交通规则、DNS管理和应用程序授权等核心功能。
MEC主机--运行MEC服务和应用程序的物理服务器。
MEC主机在边缘提供计算、存储和网络资源。
MEC管理-管理和监测MEC主机和平台.执行配置、故障管理、报告等.MEC应用程序-在MEC主机上运行的软件程序,为最终用户提供服务。
应用程序利用MEC功能,如低延迟和位置意识。
这个模块化框架允许MEC功能无缝地部署在5G网络中,并根据业务或用户的需要进行边缘计算。
1.3MEC主机和5G核心网络要素之间的相互作用MEC主机有直接的互联和接口,与核心的5G网络功能,如用户平面函数(UFP)和访问和移动管理函数(AMF)。
面向5G网络的MEC部署方案
面向5G 网络的MEC 部署方案姚黎强（上海信产管理咨询有限公司，上海 200083）摘 要 多接入边缘计算技术通过将计算存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移，使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署，从而在一定程度上解决了5G增强移动宽带、低时延高可靠以及大规模机器通信类终端连接等场景的业务需求。
本文在分析MEC技术在LTE网络中的应用方案以及对于5G网络的价值与意义的基础上，给出了5G MEC部署方案和MEC关键技术的方案。
关键词 移动边缘计算；智能感知；流量疏导；AR/VR；IPv6；业务连续性中图分类号 TN919.2 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2021）03-0050-05收稿日期：2020-06-04随着云技术及无线技术的不断发展和业务模式的不断创新，产生了大量新的问题，业务对网络和平台提出了新的诉求。
一是大流量、低时延、本地产生、本地终结的业务希望移动网络具备本地分流和业务应用本地化部署的能力；二是大量终端连接和传感数据多样等，需要移动网络具备数据本地汇聚/处理等功能，降低网络负荷，提高传输效率。
本文通过部署一套UPF 加MEP 的MEC 方案可解决上述问题。
1 MEC 概述多接入边缘计算（MEC）又称移动边缘计算，是目前非常流行的一项技术。
MEC 主要用于将云平台从移动核心网内迁移到移动接入网边缘，实现计算资源和存储资源的合理利用。
MEC 将传统运营商蜂窝网络和互联网进行了深层次融合，旨在降低移动用户访问的端到端时延，提升无线网络基站的最大能力，进而提高客户感知，并且给各运营商的业务模式带来新的变革。
MEC 可为运营商提供以下价值。
（1）利用多接入边缘计算对电信网络进行内容本地分流的功能，大幅度降低电信业务对核心网及传输网的带宽占用量，有效提升运营商网络的带宽利用率，可以在很大程度上提升客户体验感知。
（2） 利用多接入边缘计算对电信网络进行计算与内容能力下沉的功能，电信网络将有效服务于对时延要求特别高的业务类型（如车联网和远程控制等）以及对计算能力要求特别高的业务类型（如视频监控与分析等），为三大电信运营商构建MEC 生态奠定基础。
5G边缘计算安全防护方案
5G边缘计算安全防护方案1、MEC在5G中的应用多接入边缘计算技术（MEC）是5G业务多元化的核心技术之一，采用分布式网络架构，把服务能力和应用推进到网络边缘，改变了当前网络与业务分离的状态，是5G的代表性能力。
在5G架构设计中，通过支持用户面功能（UPF）下沉部署、灵活分流等功能，实现对MEC的支持，同时MEC可将移动网络的位置服务、带宽管理等开放给上层应用，从而优化业务应用，启发新的商业模式，进一步提升网络价值。
MEC将数据缓存能力、流量转发能力与应用服务能力进行下沉，网络位置更接近用户，能够大幅降低业务时延，满足车联网、工业互联网等低时延业务需求，减少对传输网的带宽压力，降低传输成本，支持高清视频、AR/VR等高带宽业务的需求，并进一步提高内容分发效率，提升用户体验。
▲5G网络中的MEC随着5G网络即将步入商用，未来各种超高带宽类、低时延类的新兴业务将逐步涌现，因此，一方面，对5G网络中部署MEC面临的安全问题的研究需要加强；另一方面，还需要研究将MEC部署在企业园区或指定的安全区域所带来的新的安全挑战。
2、安全是MEC部署的关键要素典型的MEC承载了部分核心网功能、运营商增值业务以及垂直行业业务等，并与无线接入网络、核心网、企业网络、互联网等多个外部网络互联。
从总体上看，MEC是中心计算的延伸，既继承了中心计算的优势，也面临和中心计算相似的威胁；具体来看，由于在物理位置、网络边界、客户主体、业务类型等多方面发生了变化，导致MEC在组网架构与运营模式上与传统电信网存在较大差异，因此在安全性方面也面临新的挑战。
▲MEC架构（1）网络架构由于MEC节点靠近网络的边缘，外部环境可信度降低，管理控制能力减弱，使得MEC平台和MEC应用处于相对不安全的物理环境，更容易遭受非授权访问、敏感数据泄露、(D)DoS攻击、设备物理攻击等威胁。
另外，运营商网络功能与不可信任的第三方应用共平台部署，进一步导致网络边界模糊、虚拟机逃逸、镜像篡改、数据窃取与篡改等诸多安全问题，使得内部威胁滋生蔓延的风险加大，增大了运营商资产和行业资产的风险。
通信工程设计与监理《5G关键技术——MEC》
知识点 5G关键技术——MEC一、教学目标：介绍多接入边缘计算〔MEC〕的概念以及架构、应用场景。
二、教学重点、难点：重点：了解多接入边缘计算三、教学过程设计：1.知识点说明（1）介绍多接入边缘计算〔MEC〕的概念（2）介绍多接入边缘计算的架构以及应用场景2.知识点内容（1）多接入边缘计算概念一种网络架构，利用无线接入网络就近提供电信用户IT所需效劳和云端计算功能，而创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级效劳环境。
位于网络边缘的、基于云的IT计算和存储环境。
使数据存储和计算能力部署于更靠近用户的边缘。
降低了网络时延，可更好的提供低时延、高宽带应用。
（2）多接入边缘计算架构图1由MEC的边缘主机和MEC管理等局部组成。
其中移动边缘管理包括移动边缘系统级管理和移动边缘主机级管理。
移动边缘系统级管理，多接入边缘编排器作为移动边缘系统级管理的核心组件，能够收集整个移动边缘系统的状态信息。
移动边缘主机级管理，由移动边缘平台管理器和虚拟化根底设施管理器构成，用于管理移动边缘平台提供的根本功能和运行在虚拟化根底设施上的移动边缘应用。
移动边缘主机，由移动边缘平台和虚拟化根底设施构成。
虚拟化根底设施提供计算、存储和网络资源，用于支撑移动边缘应用运行。
移动边缘平台，是一系列根本功能的集合。
支撑移动边缘应用在虚拟化根底设施上运行并对外提供移动边缘效劳。
移动边缘平台也可以提供效劳。
移动边缘应用，经移动边缘系统级或主机级管理配置后，移动边缘应用以实例化形式运行在移动边缘主机的虚拟化根底设施上。
（3）多接入边缘计算的应用①内容分发网络〔CDN〕如爱奇艺、腾讯、阿里等CDN节点已经下沉到地市，如果移动网关还在骨干网位置，会导致传输浪费和体验不佳，MEC 部署到地市，可进一步降低传输图2迂回，降低时延，提升用户体验。
②视频监控监控视频的回传流量通常比拟大，但是大局部画面又都是静止不动或没有价值的，所以在RAN网络中部署MEC效劳器进行视频内容分析和处理，把监控画面有变化的事件和视频片段进行回传能够有效的节省传输。
移动边缘计算（MEC）技术研究及在5G网络中的应用
移动边缘计算（ MEC ）技术研究及在5G 网络中的应用摘要：移动边缘计算（MEC）技术将计算和存储的能力下沉至网络边缘，具有通信延迟低、实时性好、带宽利用率高等技术优势。
随着5G技术的广泛应用，MEC通过关键技术与5G相融合的方式，为AR、车联网和物联网等多种应用场景提供了新的技术支撑，赋能革新业务场景，推动电信服务商及行业数字化和智能化转型。
关键词：5G；MEC；智能化1概述移动边缘计算（MEC）的概念由欧洲电信标准协会（ETSI）及工业规范标准化组织共同提出，MEC技术是将云端服务器的部分或全部计算及存储能力下沉到网络边缘设备中，减轻网络带宽压力、缩短数据往返时间、充分利用网络资源，满足5G网络的高速度、低时延、海量数据等的业务要求，推动移动宽带网络向可编程世界的转变。
随着万物互联时代的来临，MEC在推动行业数字化和智能化转型方面有着重大意义。
MEC技术具备通信延迟低、实时性好、带宽高等特点，有助于实时洞察和感知无线网络信息和位置，这些技术特点可为移动运营商带来极大的价值，同时也为云服务商、应用和内容提供商以及厂商创造新的机会，。
目前MEC的落地已经有诸多试点工作，但在5G网络中的应用需不断完善，本文将主要通过跟踪MEC最新关键技术研究及应用，梳理MEC的典型应用场景，为后续MEC业务的拓展提供支撑和参考。
2 MEC的关键技术2.1任务卸载移动应用任务处理时延包括传输时延、计算时延和通信时延。
在云计算时代，数据在链路中的往返时间较长，数据传输时延较大，这导致任务处理时延很难满足5G网络要求的超低时延的业务要求。
MEC作为云计算的演进，将应用程序托管从集中式数据中心下沉到网络边缘，更加接近消费者和应用程序生成的数据，能够在更靠近移动用户的网络边缘提供计算能力，有效减少数据传输时延，从而满足5G特定场景下的实时性的要求。
任务卸载模型需综合网络、通信以及计算算法模型。
当前主要的任务卸载的模型包括二态任务卸载和部分任务卸载模型。
面向5g的多接入边缘计算(mec)在系统建构中的重点技术应用
透视Hot-Point Perspective D I G I T C W热点1 多接入边缘计算的价值1.1 增强移动宽带为了使未来5G网络千倍流量增长和百倍用户体验的速度得到提高，就要充分考虑现有网络层和物理层的技术，比如毫米波、大规模天线、超密集组网等。
此种技术主要目的为提高频谱使用率与带宽，从而提高无线接入网系统容量。
但是，未来会使5G网络数据流量密度和用户体验速率得到提高，无线接入网也面临着挑战，影响了核心网。
数据面在传统LTE网络中，通过LTE网络与互联网边界使全部数据流都能够通过PGW，即便是同个小区中的数据流也能够通过PGW，以此提高了网络内部新内容部署困难。
另外，数据的集中化功能提高了PGW性能要求，并且还会导致PGW出现网络吞吐量瓶颈。
以此，MEC技术通过灵活路由、缓存加速等技术，使网络回转带宽需求得到降低，使核心网数据传输能力进行缓解，使核心网传输资源投资得到降低。
总体来说，本地化的业务缓存和灵活化的路由，能够实现未来5G网络业务的部署，从而为用户提供低时延高带宽传输能力，创建虚拟化PAN。
1.2 低时延高可靠低时延、高可靠性的场景指的是对于试验比较敏感，部分场景对于可靠性的要求比较高，比如车联网、远程医疗、工业控制等。
此场景要求时延控制为1ms量级，在5G网络低时延中要求基于网络层技术和物理层技术，设计网络架构，并且开发系统。
针对MEC所提供的边缘化云计算服务，能够在无线网络边缘迁移应用到传统Ineteet部署业务与远端计算机中心中。
其次，比较受欢迎内容与指定业务能够在接近终端用户和无线接入网中部署，还能够对其缓存，使网络端到端时延得到降低，提高用户QoE服务质量。
1.3 大规模MTC终端连接为了使移动终端有限计算、功耗问题、存储能力的问题解决，就要在云计算数据中心服务器端实现复杂度、高能耗的计算任务迁移，从而降低成本终端，使待机时间得到延长。
但是，传统利用高能耗任务卸载在远程远端中的方法，使终端能耗得到降低，并且使待机时长得到延长，还会使传输时延得到增加。
etsi定义的mec标准架构
etsi定义的mec标准架构ETSI（欧洲电信标准化协会）定义的MEC（Multi-access Edge Computing，多接入边缘计算）标准架构旨在为移动网络中的边缘计算提供一种标准化解决方案。
MEC架构的核心理念是将计算能力部署在网络边缘，从而提高数据处理速度、降低延迟，同时优化网络资源利用率。
根据ETSI制定的MEC标准架构，主要包括以下几个部分：1. 边缘设备（Edge Device）：边缘设备是指部署在网络边缘的计算节点，如基站、路由器等。
这些设备负责处理用户数据、执行边缘计算任务，并与其他网络组件进行协作。
2. 边缘网关（Edge Gateway）：边缘网关是边缘设备与核心网络之间的接口，负责协调不同接入技术（如5G、4G、Wi-Fi等）之间的数据传输和业务调度。
边缘网关还具备安全防护、策略管理等功能。
3. 边缘服务平台（Edge Service Platform）：边缘服务平台为边缘设备提供计算、存储、网络等资源，并支持各种边缘应用的部署、管理和优化。
边缘服务平台可以实现应用的快速迭代和灵活定制，以满足不同场景和业务需求。
4. 应用使能平台（Application Enablement Platform）：应用使能平台为开发者提供一套统一的编程接口和工具，以便在边缘设备上开发、部署和测试边缘应用。
应用使能平台支持多种编程语言和框架，如Python、Java、C++等。
5. 业务支撑系统（Business Support System）：业务支撑系统负责边缘业务的规划、运营和管理。
它可以帮助运营商实现边缘计算资源的自动化调度、优化网络性能、降低运营成本，并提升用户体验。
6. 管理和维护系统（Management and Maintenance System）：管理和维护系统是对边缘设备、边缘服务平台等组件进行监控、维护和升级的关键部分。
通过实时收集设备状态、性能数据等信息，管理和维护系统可以确保边缘计算基础设施的稳定运行。
MEC边缘计算和5G通信应用的探讨
MEC边缘计算和 5G通信应用的探讨[摘要] 本文首先介绍了MEC边缘计算的基本概念和应用位置，然后从MEC 标准的形成和5G的网络架构进行讨论，阐述了MEC和5G的密切关系，说明MEC 和5G的发展和应用是密不可分的。
[关键词] 边缘计算；5G；网络架构1.边缘计算1)边缘计算的基本概念边缘计算MEC（Multi-access Edge Computing）是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。
它可以作为联接物理和数字世界的桥梁。
边缘计算具有联接性、约束性、分布性和融合性的基本属性和特点。
边缘计算的概念出现较早，并在传媒领域开创了 CDN 的成功应用，但真正得到产业界的广泛关注还是在物联网、智能化兴起之后，而以实现万物智能互联的5G 更是将MEC 作为其基本能力，和网络切片一起被认为是 5G 两大关键能力，这是几方面因素驱动的。
MEC，3GPP 定义了 C/U 分离的网络架构， UPF 是边缘计算的数据锚点；ETSI 定了 MEC 的商业框架，包含软件架构、应用场景和 API 接口。
UPF 是ETSI 与 3GPP 网络架构融合的关键点。
MEC 具备两大特点：一是支持多种连接方式，强调 MEC 的连接性，二是靠近用户，强调 MEC 的实时性。
边缘计算联盟 ECC和工业互联网产业联盟 AII在发布的边缘计算参考架构白皮书中归纳了 MEC 的 CROSS 功能，即：连接的海量与异构、业务的实时性、数据的优化、应用的智能性和安全与隐私保护。
2)边缘计算的部署位置与传统的云计算相比，边缘计算的部署位置更加靠近用户，据观察，边缘计算的部署与应用场景有着密切相关的联系。
其中的决策因素包括：对网络质量的要求在哪里，以及场景应用要达到怎样的时延等。
结合运营商端到端基础资源建设及业务发展的特征，从物理部署位置来看，中国联通的边缘计算节点大致可以分为网络侧和现场级边缘计算两大类。
多接入边缘计算（MEC）技术及业务发
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第01期·65·文章编号：2095-6835（2023）01-0065-03多接入边缘计算（MEC）技术及业务发展策略何春霞，陈刚（中国联通广州市分公司，广东广州510000）摘要：在信息技术不断发展的背景下，5G 时代迎来了全新局面，在高科技衬托下开启了一种新型计算技术结构，即多接入边缘计算（MEC ）技术。
这项技术将电信网络与云计算技术有机融合，通过对MEC 边缘云建设的提高，建设云网融合平台来实现运营商服务的多形态化。
通过对多接入边缘计算（MEC ）技术业务进行探讨和研究，提出该项技术的发展策略，为应用该项技术在不同领域中的相关人员提供参考。
关键词：多接入边缘计算；MEC 技术；业务发展；策略中图分类号：TN929.5文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.01.018多接入边缘计算（Mobile Edge Computing ，MEC ）概念最初于2013年出现。
IBM （International Business Machines Corporation ）与Nokia Siemens 网络当时共同推出了一款计算平台，可在无线基站内部运行应用程序，向移动用户提供业务。
欧洲电信标准协会（European Telecommunications Standards Institute ，ETSI ）于2014年成立移动边缘计算规范工作组，正式宣布推动移动边缘计算标准化。
其基本思想是把云计算平台从移动核心网络内部迁移到移动接入网边缘，实现计算及对存储资源的弹性利用。
这一概念将传统电信蜂窝网络与互联网业务进行了深度融合，旨在减少移动业务交付的端到端时延，发掘无线网络的内在能力，从而提升用户体验，给电信运营商的运作模式带来全新变革，并建立新型的产业链及网络生态圈。
中国电信5G多连接网络架构
5G多连接网络架构通过优化数据传输路径 和减少数据传输环节，可以降低数据传输 的延迟，提高网络的实时性。
大连接
高可靠性
5G多连接网络架构可以支持大量的设备同 时连接网络，满足物联网等场景下大量设 备连接的需求。
5G多连接网络架构通过引入冗余设计和容 错机制，可以提高网络的可靠性和稳定性 ，确保数据传输的安全性和准确性。
移动互联网和物联网的快速发展
随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及，以 及物联网技术的不断发展，人们对网络速度、延 迟等方面的要求越来越高。
传统移动通信网络的局限性
传统的移动通信网络在带宽、延迟等方面存在局 限性，无法满足日益增长的数据传输需求。
3
5G技术的兴起
5G技术以其高速率、低延迟、大连接等特点， 成为解决当前网络问题的重要手段。
基站选址
结合城市规划、土地利用、交通状况等因素，进行5G基站选址。
基站建设
按照选址结果进行基站建设，包括铁塔、机房、电源等配套设施的 建设。
核心网元升级与扩展
升级核心网元软件
对核心网元软件进行升级，支持5G新业务和新技 术。
扩展核心网元容量
根据业务需求，对核心网元进行容量扩展，提升 网络性能。
部署边缘计算节点
合和创新。
06
未来发展趋势与展望
5G多连接网络架构创新方向
多接入边缘计算（MEC）与5G网络融合
通过在网络边缘部署计算、存储和应用功能，降低数据传输时延，提升用户体验，满足 低时延、高可靠性业务需求。
网络切片技术
根据不同业务场景和需求，提供定制化的网络切片，实现网络资源灵活配置和高效利用 。
5G与工业互联网融合
网络部署策略
01
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对用户请求的数据包进行报文解析，获取具体的业务数据，并判定该业务数据是否需要交给业务的应用，厂商、运营商自研、第三方A5边缘（地市及以下）边缘云（面向局域应用）边缘云（面向广域应用）UPF 到用户本地UPF 下沉到地市公有云为主私有云为主涉及环节2A 1AA4.2-2upf 加速A10B主机计算边缘计算云计算智能手机美国历年硬件和软件投资总额对比（十亿美元）美国历年软件和硬件占IT 总投资比例趋势每一次技术的的发展，最大的驱动就是危机的发生，例如上图（左）的三个周期都是伴随全球互联网泡沫、经济危机交叉力图逆周期发展，最大程度的拉升经济发展为导向。
同时，云计算的兴起不能以设备价格大幅度降低而肆意滥用。
PC客户端时间维度VCN3.0gNB 到 UPF 的N3接口解耦3应用驱动MCSN （Mobile Campus Slice Network ）移动园区切片网络，是中国移动通信技术和云网融合技术的集大成者，扩大了传统5G 切片的范围，把传统频谱共享、基于APN 的路由选择。
纳入基于切片的资源预留和隔离以及基于MEC 移动边缘云，融合无线接入、承载、边缘云计算的最新技术。
具备虚拟化、按需定制、端到端和隔离性，以建设且提供高性能、专享安全、高效管理的5G 网络为主要目的，并可以快速落地。
未来可以把固网云专线也纳入MCSN ，结合云网集成强力、递归解析交付能力、咨询解决方案专力，有效融合三力，整合MCSN 技术。
采用5G 基础设施（基站/专线/MEC ）租赁的模式打包给园区客户，即满足客户数据不出厂、低时延、高可靠等需求痛点，又可以基于PLMN 服务公众。
计算型计算型中国移动Openupf会议明确：to c的upf暂时不解耦，只解耦to b5G 作为数字化社会的关键基础设施，不仅服务于个人用户，还需要满足各行各业数字化转型的需求。
除了从技术层面协助制造业转型之外，启发性的倒逼制造业自行进行业务优化，也是转型本质上的一个方向。
只有5G 网络领先，才有5G 应用的领先。
拟提供5G 基站作为类标准化产品，一方面提高客户生产效率和降低后期网络维护成本，另一方面有效推进电信业向民间资本开放步伐，加快运营商5G 投资收益。
融合2.6GHz 的频段,深耕面向行业4.9GHz的频段，旨在给客户提供“（5G 定制化基站+DICT 资源/标识解析公共递归节点资源）×（5G+AICDE 行业解决方案）”端到端的优质服务。
1232C2B实例化应用请求实例化应用请求资源分配资源配请求请求资源分配资源配请求响应应用配置请求应用配置应用配置响应MECMECMECMECAMF/SMF AMF/SMFUPF UPFMECMEC MEC collocated with the Core Network functions (i.e. in the same data centre)与核心网络功能MEC现阶段边缘ECPEC三个部署位置：基站机房、接入云和边缘云：消息流程、接口传输协议未定义，数据模型未定义，字段定义完成（部分），MEC 010-1N4（解耦当中）、北向UPF of PDU Session Anchor（简1 2123PLMNN1频谱与外部实体的接口(Mx)与外部实体的接口(Mx)与网管的接口(Mm)与MEC 平台的接口（Mp)与网管的接口(Mm)与网管的接口(Mm)与网管的接口(Mm)与网管的接口(Mm)与网管的接口(Mm)与网管的接口(Mm)与MEC 平台的接口（Mp)与MEC 平台的接口（Mp)与网管的接口(Mm)与网管的接口(Mm)边缘计算领域有两大标准组织，一是ETSI ，定义整个边缘计算服务环境，另一个就是3GPP ，定义网络支持边缘计算的实现和提供服务质量保障。
多接入边缘计算（MEC ）端到端框架和技术实现由ETSI 和3GPP 共同制定：3GPP 定义了控制面和承载面分离的网络架构，UPF 是边缘计算的数据锚点；ETSI 定了MEC 的平台系统框架，包含应用部署环境，管理软件架构、应用场景和API 接口等。
MEC platform manager 则负责App 生命周期管理、性能统计、服务授权、以及分流策略与DNS 配置等应用规则管理，并负责MEC platform 基本运维管理。
当运营商利用MEC 系统开展边缘业务时，有两种主流运营模式。
一是运营商直接运营包括边缘应用在内的MEC 系统，并向终端用户直接提供边缘业务。
二是运营商将MEC 系统作为PaaS 平台提供给第三方应用，并由第三方应用提供商向终端用户运营边缘业务。
ME 主机由 ME 平台、ME 应用和虚拟化基础设施组成。
虚拟化基础设施可以为 ME 应用提供计算、存储和网络资源，并且可以为 ME 应用提供持续的存储和时间相关的信息，它包含一个数据转发平面来为从 ME 平台接收到的数据执行转发规则，并在各种应用、服务和网络之间进行流量的路由。
ME 平台从 ME 平台管理器、ME 应用或 ME 服务处接收流量转发规则，并且基于转发规则向转发平面下发指令。
另外，ME 平台还支持本地域名系统（domain name system，DNS ）代理服务器的配置，可以将数据流量重定向到对应的应用和服务。
ME 平台还可以通过 Mp3 参考点与其他的 ME 平台进行通信，在分布式 MEC 系统的协作机制中，Mp3 参考点可以作为不同 ME 平台互联的基础。
ME 应用是运行在 ME 虚拟化基础设施上的虚拟机实例，这些应用通过 Mp1 参考点与 ME 平台相互通信。
Mp1 参考点还可提供标识应用可用性、发生 ME 切换时为用户准备或重定位应用状态等额外功能。
ME 平台管理器（ME platform manager ，MEPM ）具有 ME 平台元素管理、ME 应用生命周期管理以及 ME 应用规则和需求管理等功能。
ME 应用生命周期管理包括 ME 应用程序的创建和终止，并且为 ME 编排器（ME orchestrator ，MEO ）提供应用相关事件的指示消息。
ME 应用规则和需求管理包括认证、流量规则、DNS 配置和冲突协调等。
ME 平台和 MEPM 之间使用 Mm5 参考点，该参考点实现平台和流量过滤规则的配置，并且负责管理应用的重定位和支持应用的生命周期程序。
Mm2 是操作支持系统（OSS ）和 MEPM 之间的参考点，负责 ME 平台的配置和性能管理。
Mm3是 MEO 和 MEPM 之间的参考点，负责为应用的生命周期管理和应用相关的策略提供支持，同时为 ME 的可用服务提供时间相关的信息。
MEO 是 ME 提供的核心功能，MEO 宏观掌控 ME 网络的资源和容量，包括所有已经部署好的 ME 主机和服务、每个主机中的可用资源、已经被实例化的应用以及网络的拓扑等。
在为用户选择接入的目标 ME 主机时，MEO 衡量用户需求和每个主机的可用资源，为其选择最为合适的ME 主机，如果用户需要进行 ME 主机的切换，则由MEO 来触发切换程序。
MEO 与OSS 之间通过Mm1 参考点来触发 ME 应用的实例化和终止。
MEO 与虚拟化基础设施管理器（VIM ）之间通过Mm4 参考点来管理虚拟化资源和应用的虚拟机映像，同时维持可用资源的状态信息。
从 ME 系统的角度来看，OSS 是支持系统运行的最高水平的管理实体。
OSS 从面向用户服务（customer-facing service ，CFS ）门户和用户终端（UE ）接收实例化或终止 ME 应用的请求，检查应用数据分组和请求的完整性和授权信息。
经过OSS 认证授权的请求数据分组会通过 Mm1 参考点被转发到 MEO 进行进一步处理。
CFS 门户实体相当于第三方接入点，开发商使用该接口将自己开发的各种应用接入运营商的ME 系统中，企业或者个人用户也可以通过该接口选择其感兴趣的应用，并指定其使用的时间和地点。
CFS 通过Mx1 参考点与 OSS 实现通信。
用户应用生命周期代理（user app LCM proxy ）是供 ME 用户使用来请求应用相关的实例化和终止等服务的实体。
该实体可以实现外部云和 ME 系统之间的应用重定位，负责对所有来自外部云的请求进行认证，然后分别通过 Mm8 和Mm9 参考点发送给 OSS 和 MEO 做进一步处理。
值得注意的是，LCM 只能通过移动网络接入，Mx2 参考点提供了 UE 与 LCM 相互通信的基础。
VIM 用于管理 ME 应用的虚拟资源，管理任务包括虚拟计算、存储和网络资源的分配和释放，软件映像也可以存储在VIM 上以供应用的快速实例化。
同时，VIM 还负责收集虚拟资源的信息，并通过 Mm4 参考点和 Mm6 参考点分别上报给MEO 和 MEPM 等上层管理实体。
MEC 的引入，最主要的目的是降低时延。
当端到端时延要求达到毫秒量级时，光纤传输时延（每公里5微秒）就会成为一个主要因素。
当业务靠近网络边缘部署时，光纤传输时延会大大降低，同时设备跳数也会减少，从而降低设备转发时延。
对于高带宽业务，在边缘分流还能够节省承载网带宽，也有利于提升业务体验。
时域资源频率域：（CP (循环前缀)Symbol (符号长度)Slot (时隙)Subframe 基本调度单位1 Slot = 14 Symbols1RB = 12 SC （子载波）LTE 已有，NR 有变化LTE 已有，所支持的信道带宽和对应的最大传输带宽对应表继承4G 的参数SCS 越大，符号长度和Slot 长度越小的一段连续带宽资源。
可能涉及到天线MIMO 波束赋形。
的保护带宽降低到2%没有真正意义上的创新技术，所以现在要重视计算，重视基础物理研究、材料研究、芯片研究，要做原创的研究。
一方面调制与编码频率带宽。