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。