5G MEC在5G网络中的部署-与UPF的关系

MEC主机部署在边缘或者核心数据网络中，而UPF负责牵引用户平面流量到目标MEC应用所在的数据网络。网络运营商除了选择数据网络和UPF之外，还需要根据技术和商业因素（例如，站点设施、应用需求、用户负载实测值或估算值）来选择物理计算资源的部署位置。MEC管理系统负责编排MEC主机和应用的运行，动态地决定MEC应用的运行位置。

1.MEC物理部署位置问题

MEC主机的物理部署位置可以是基站或者核心网，或者是两者之间的任何位置。MEC物理部署位置如图3-45所示。MEC主机可以部署在基站机房、本地网接入/汇聚机房和地市级核心机房，部署成本依次降低，覆盖范围依次增长，时延依次升高。MEC物理部署位置的选择取决于具体的应用需求，例如，覆盖范围和时延需求，其中，时延需求是重要的影响因素。

 

基站机房离用户更近，终端发起的业务经过基站、MEC主机到本地网络/第三方内容服务，主要针对新型超低时延业务在边缘才能满足需求的场景，时延可控制在1ms~10ms之内，例如，无人机投递业务（10ms,15Mbit/s）、智慧场馆（10ms,1Gbit/s）、自动驾驶（1ms，50Mbit/s以上）、远程医疗诊断（10ms,50Mbit/s）、机器人协作（1ms,1Mbit/s~10Mbit/s）、远程手术（1ms~10ms,300Mbit/s）等。

本地网接入/汇聚机房会增加一部分回传网络的时延，可以为用户提供低时延、高带宽服务。例如，虚拟现实（Virtual Reality,VR）/AR业务（20ms,1Gbit/s）、移动视频监控（20ms,50Mbit/s）、移动广播（<100ms,10Mbit/s）、公共安全（20ms,10Mbit/s）、高清视频（20ms,10Mbit/s）等。影响回传网络时延的主要因素是光纤的传输路径长度，光纤传输单向时延系数为5μs/km，城域范围内光传输单向距离在100km以内，时延带来的影响较小（小于1ms），对于时延要求不高的应用，MEC可以部署在本地网接入/汇聚机房，或者地市级的核心机房。

2.MEC与UPF的合设问题

虽然逻辑上UPF与MEC业务系统是分离、松耦合的，但在实际建设时，对于MEC与UPF是否合适及共享基础设施存在以下3种方案。

（1）MEC与UPF合设，共用基础设施MEC系统把UPF包括在内，MEC系统与UPF由同一个厂商（例如，提供UPF核心网功能的厂商）建设，MEC业务系统与UPF共享NFV电信边缘云基础设施，进行统一管理，节约部分投资。另外，靠近基站的边缘接入点资源比较紧张，MEC与UPF合设有利于资源的充分利用。但是该方案要求基础设施既能满足UPF等NFV高性能网络转发处理需求，也能支持IT类业务应用的容器化部署与编排管理、边缘AI类以及视频类业务应用的图形处理器（Graphics Processing Unit,GPU）/现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）等加速及异构计算处理，导致原先主要面向网络通信处理的NFV电信云扩展为ICT综合边缘云。

（2）MEC与UPF分设，不共用基础设施MEC业务系统与UPF分离部署，支持分别由不同厂商建设（可以引入IT厂商或者自研提供MEC业务系统），并且UPF作为5G核心网网元，与承载自有及第三方业务应用的MEC业务系统物理隔离也有利于保障5G网络的安全。但是该方案中MEC业务系统的CT类应用业务不能与UPF共用CT类VNF基础设施，存在部分重复投资，基础设施的利用率低于合设方案。此外，部分边缘接入点资源受限，难以同时建设提供CT和IT两种边缘云。

（3）MEC与UPF部分合设MEC业务系统分为CT类VNF与IT类应用两大类业务服务。其中，CT类VNF与UPF共享NFV边缘云，IT类应用独立建设IT边缘云，满足IT类边缘业务部署的灵活性需求。但是该方案增加了边缘业务统一管理的复杂度，同时部分MEC业务也很难简单地划分为IT类或是CT类。

目前，运营商的业务试点中多种模式都有采用，而未来统一规划建设部署时以哪种方案为主或者在不同的边缘层级上采用不同的方案，目前尚未定论，在此笔者认为更靠近基站的边缘点集成部署统一承载，而更靠近中心的边缘点会适宜采用部分共享部署方案。

 Reference:

5G核心网规划与应用  吴成林等编著