灵活高效的MEC分流方案，使能行业客户定制虚拟移动专网

发布: 2019-08-19 11:46 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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对于封闭的园区或企业网络来说，移动边缘计算（MEC）的解决方案可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、高带宽和高安全的诉求。

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，是运营商考虑MEC部署的重点问题。

4G MEC分流技术及5G MEC分流技术分析

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

1，4G 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：SGW下沉+LBO分流

如图所示，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。

图2：CUPS分流

如图所示，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。

2，5G 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（user plane function）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（session management function）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。

图3：UPF分流

5G用户面UPF下沉部署，实现本地分流方案上图所示。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：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。

图4：LADN分流

● UL-CL分流：当PDU 会话类型为IPv4 或 IPv6 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。

图5：UL-CL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。