5G共建共享中MEC对接承载方案探讨

冯忠义，李叶强，苗玉斌，杨福理，陈晓连（中国联通江苏分公司，江苏南京 210000）

0 前言

目前，三大运营商正在加快5G 网络的部署，已基本完成重点区域的全面网络覆盖。这将为企业数字化应用提供可靠、高性能的5G网络服务。2019年9月9日，中国电信与中国联通签署《5G网络共建共享框架合作协议书》［1］，中国电信将与中国联通在全国范围内合作共建一张5G 接入网络。双方划定区域，分区建设，各自负责在划定区域内的5G 网络建设相关工作，5G网络共建共享采用接入网共享方式，核心网各自建设，5G 频率资源共享，双方用户归属不变，品牌和业务运营保持独立［2］。

根据中国电信和中国联通双方共建共享合作协议，从建设区域划分来看，以各自资源禀赋优势为参考，南北差异较大，南方省分以中国电信承建为主，如在江苏省中国联通只承建南京和苏州各40%的区域，南京和苏州的60%区域及其余11 个地（市）全部由中国电信承建。目前双方合建累计开通5G 基站达到3.3万座，建设进度、网络覆盖水平与行业同步。全省市区及县城主要热点场景均已实现5G网络全覆盖，比如发达乡镇、高校、市内地铁、医院、交通枢纽等。

随着5G业务的发展，对于封闭的园区或企业网络来说，分流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。由于南方省分以中国电信承建为主，本文针对中国联通5G MEC 如何对接中国电信承载5G 网络，实现业务承载，满足2B客户5G业务特性要求进行了探讨。

1 基于5G MEC业务分流基本架构

1.1 5G MEC系统架构

5G MEC 架构是3GPP 在ETSI 所定义的MEC 框架和架构的基础上，增加5G 网络对MEC 的支撑和实现。5G 核心网是一种基于云原生的服务化架构，5G 协议模块可以根据业务需求灵活调用，为构建边缘网络提供技术标准。基于5G 核心网的C∕U 分离架构，UPF 作为数据锚点，可以灵活部署到网络边缘的MEC 系统中。按照ETSI 定义，MEC 平台是云化∕虚拟化架构在边缘的轻量化延伸，UPF 是数据流引入接口。从2 个标准组织对MEC的定义中可以看出，UPF是MEC标准架构的交汇点［3］。MEC 平台业务系统作为5G 系统的边缘网络部署在N6接口上，由UPF负责将边缘网络的流量分发导流到MEC平台业务系统。

在5G 网络中，MEC 与5G 网络架构深度融合，其业务分流、策略控制、QoS 保证等功能通过标准的5G网络功能实现。由于靠近数据源头，MEC 在网络边缘侧融合计算、存储、应用等核心的IT 云平台能力，结合5G 网络特性（高带宽、低时延、大连接），可满足2B 行业在敏捷连接、低时延业务、数据分析处理、AI 应用、安全等方面的关键需求，可实现丰富多样的5G网络服务［3］。

1.2 5G MEC对承载需求

5G MEC 承载接口如图1 所示［5］。涉及承载传输的相关主要接口∕参考点如表1所示［6］。

表1 MEC相关主要接口∕参考点及作用

图1 5G MEC承载接口图

1.3 5G MEC的部署位置

MEC 的物理部署位置可以是基站侧、核心网侧或者两者之间的任何位置。位置的选择取决于具体的应用需求，例如覆盖范围、时延要求以及数据不出园区的安全要求等，其中后面2 个要求是重要的影响因素。MEC可部署在基站机房或园区现场、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、覆盖范围增大，时延逐步变大。影响回传网络时延的主要因素是光纤的传输路径长度、无线空口时延和设备处理时延，传输环路越多，经过的设备越多，时延就越大。对于时延要求不高的应用，MEC 可以部署在本地网接入∕汇聚机房或者核心机房。但对时延要求高的应用，MEC越靠近用户，网络链路越短越好。

2 中国联通5G MEC业务典型部署方案

依据中国联通MEC 边缘云建设指导意见［7］，中国联通MEC部署目标是构建以自研CUC-MEC平台为核心，以5G 网络为支撑的ICT 融合一体化架构。中国联通MEC 业务部署主要有3 种模式，分为独享和共享2种形态，以满足2B客户的不同业务需求。

模式1：核心∕汇聚级共享MEC 节点——UPF 分流共享+MEC 平台共享型部署模式。在该模式下，分流网元UPF 及MEC 平台均部署在汇聚或本地网核心层机房。分流网元共享，为不同客户配置不同的分流策略，平台采用多租户模式，为不同客户分配逻辑隔离的基础资源和业务资源［8］。

模式2：现场级专用MEC 节点——UPF分流专享+MEC 平台专享型部署模式。在该模式下，分流网元UPF 及MEC 平台都部署在靠近客户的接入机房或客户现场机房，分流网元、平台均为某个客户专享。对于需要本地分流的业务，分流网元将流量分流至本地平台，为客户提供专享服务［8］。

模式3：UPF 分流共享+MEC 平台专享型部署模式。该种模式下，分流网元UPF部署在地（市）核心∕汇聚机房，MEC平台部署在靠近客户接入机房∕客户现场机房，UPF与边缘平台之间采用专线（或承载网）对接。该种模式适用于客户无流量不出园区要求，时延不太敏感，但是应用要求部署在客户本地的场景［8］。

3 中国联通MEC对接承载方案分析和建议

根据中国电信5G 承载组网规范［9］，对于2B 场景的5G MEC 业务分流问题，中国电信和中国联通主推的MEC承载对接方案如图2所示。

图2 中国电信与中国联通5G网络共建共享承载网2B业务对接方案

本文根据中国联通MEC 业务部署场景给出中国联通MEC 在中国电信5G 网络承建区域的对接承载建议方案，可用于中国联通5G 2B业务发展过程中，双方互联互通参考（中国联通5G 网络自建区域的MEC 对接承载方案已非常成熟，本文不再赘述）。

3.1 中国联通核心级共享MEC部署对接承载方案

本方案主要基于前文模式1 的部署方式，客户通过中国电信承建的5G 无线网络接入中国联通MEC 业务，N3 接口由中国电信STN 网络承载，其他接口由中国联通智能城域网承载，如图3 所示。智能城域网核心设备MCR 与MEC 节点内交换机∕路由器对接，利用智能城域网已配置的业务承载VPN 回传相关接口信息，具体业务承载VPN 配置由中国电信和中国联通双方协商制定规范执行，这里不展开详细说明。

图3 核心级共享MEC在中国电信承建区域对接方案

主要接口业务路径如下。

a）N2 接口：共享RAN→中国电信A→中国电信B→中国电信ER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通5GC。

b）N3 接口：共享RAN→中国电信A→中国电信B→中国电信ER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通MEC。

c）N4∕N9 接口：中国联通MEC→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通5GC。

d）管理接口：中国联通MEC→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通骨干网→MEPM∕MEAO。

3.2 中国联通汇聚级共享MEC场景对接承载方案

3.2.1 MEC双挂承载网汇聚层方式

承载方案采用MEC 双挂中国电信和中国联通5G承载网汇聚层方式，MEC 相关的N3∕N2 业务由中国电信STN 网络承载，其他接口由中国联通智能城域网承载，如图4 所示。MEC 节点交换机∕路由器与中国联通智能城域网汇聚设备MER、中国电信STN 网络B 设备分别对接，利用中国联通智能城域网已有业务承载VPN 回传相关接口信息。中国联通侧也可以利旧原有IPRAN 网络来节省网络投资成本，如原IPRAN 网络无法利旧，则新建智能城域网汇聚设备。

图4 中国联通汇聚级共享MEC在电信承建区域对接方案1

主要接口业务路径如下。

a）N2 接口：共享RAN→中国电信A→中国电信B→中国电信ER→中国联通智能城域网MCR→中国联通5GC。

b）N3 接口：共享RAN→中国电信A→中国电信B→L3→中国联通MEC。

c）N4∕N9 接口：中国联通MEC→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通5GC 或者中国联通MEC→中国联通IPRAN 汇聚→中国联通IPRAN 核心→中国联通核心MCR→中国联通5GC。

d）管理接口：MEC→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通骨干网→MEPM∕MEAO 或者中国联通MEC→中国联通IPRAN 汇聚→中国联通IPRAN 核心→中国联通核心MCR→骨干网→MEPM∕MEAO。

3.2.2 MEC单挂承载网汇聚层方式

当汇聚层存在多个共享MEC 节点需要对接时，承载方案可采用MEC 单挂中国联通智能城域网，中国电信STN 网络和中国联通智能城域网在汇聚层互通，专门承载MEC的互通业务流量，简化网络配置。MEC相关的N3业务由STN网络承载，并通过汇聚层互通电路流转到中国联通MEC，N2业务仍由中国电信STN网络承载，并通过核心层互通电路流转到中国联通5GC；N4∕N6∕N9 以及MEC 管理接口由中国联通智能城域网络承载，如图5 所示。中国联通侧需要新建智能城域网汇聚设备，以便与中国电信STM网络对接。

图5 中国联通汇聚级共享MEC在电信承建区域对接方案2

主要接口业务路径如下。

a）N2 接口：共享RAN→中国电信A→中国电信B→中国电信ER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通5GC。

b）N3 接口：共享RAN→中国电信A→中国电信B→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通MEC。

c）N9∕N4 接口：中国联通MEC→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通5GC。

d）中国联通MEC→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通骨干网→MEPM∕MEAO。

3.3 现场专用MEC场景承载对接方案

3.3.1 MEC双挂方式

对于中国电信承建区域的中国联通现场级MEC对接需求，承载方案采用MEC 双挂方式，如图6 所示。MEC 节点交换机∕路由器与中国联通智能城域网汇聚设备、中国电信STN 网络接入设备分别对接。MEC 相关的N2∕N3 业务由中国电信STN 网络承载，MEC 相关的其他接口由中国联通智能城域网承载。中国联通侧也可以利旧原有IPRAN 网络来节省网络投资成本，如原IPRAN网络无法利旧，则新建智能城域网。

图6 中国联通现场级专用MEC在电信承建区域对接方案1

主要接口业务路径如下。

a）N2 接口：共享RAN→中国电信A→中国电信B→中国电信ER→中国联通智能城域网MCR→中国联通5GC。

b）N3 接口：共享RAN→中国电信A→L3→中国联通现场级MEC。

c）N4∕N9 接口：MEC→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通5GC 或者MEC→中国联通IPRAN 汇聚→中国联通IPRAN 核心→中国联通核心MCR→中国联通5GC（中国联通IPRAN）。

d）MEC 管理接口：MEC→中国联通汇聚MER→中国联通核心MCR→中国联通骨干网→MEPM∕MEAO或者MEC→中国联通IPRAN 汇聚→中国联通IPRAN核心→中国联通核心MCR→中国联通骨干网→MEPM∕MEAO。

3.3.2 BBU双挂方式

考虑在中国电信承建区域发展现场级MEC 业务时，中国联通作为共享方依然需要进行承载网建设（接入层和汇聚层都要部署到位），才能实现现场级MEC 网络部署。因此，在共享方完成企业园区承载网建设、无线覆盖范围明确且区域不大的情况下，可考虑无线侧BBU 设备双挂两方的承载网接入设备，从而解决承载侧对接问题。如图7 所示，业务路由全部从共享方承载网进行疏通。在这种情况下，共享方需在承建方BBU 机房安装承载网接入设备，布放光缆至承建方机房。该方案需要无线设备版本支持，不同业务路由如何疏通事先要商定（存在2 个承载网），比如2B业务全部由共享方的承载网疏通，2C 业务维持原有共建共享路由方案。

图7 中国联通现场级专用MEC在电信承建区域对接方案2

主要接口业务路径如下。

a）N2 接口：共享BBU→中国联通智能城域网接入MAR→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通5GC。

b）N3 接口：共享BBU→中国联通智能城域网接入MAR→中国联通MEC。

c）N4∕N9 接口：中国联通MEC→中国联通智能城域网接入MAR→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通5GC。

d）管理接口：中国联通MEC→中国联通智能城域网接入MAR→中国联通智能城域网汇聚MER→中国联通智能城域网核心MCR→中国联通骨干网→MEPM∕MEAO。

3.4 MEC边缘云平台专享部署

针对客户对时延要求不高、对数据安全要求比较高的业务场景，运营商可以在地（市）核心机房进行UPF 分流共享部署，将MEC 平台部署在客户现场，通过专线实现对接。

对于中国电信承建区域，N2∕N3 接口由中国电信STN网络承载，与中国联通智能城域网在核心层互通。N4∕N6∕N9 及MEC 管理接口均由智能城域网承载。对接承载方案如图8 所示，N2∕N3 接口回传业务可使用已有的共建共享移动回传VPN承载，并与MEC站点交换机∕路由器对接，位于边缘的MEC 平台就近接入到汇聚节点，IPRAN 网络，如原网络无法利旧，也可新建智能城域网汇聚设备或者通过专线接入MEC。

图8 分流共享MEC平台单独部署场景在电信承建区域对接承载方案

3.5 方案比较分析

中国联通MEC 业务部署主要有3 种模式，以满足2B客户的不同业务需求。

a）核心级共享MEC节点场景，完全利用中国电信和中国联通5G承载网互联互通对接方案，可以快速实现，建设和维护都比较简单。对于需要低成本满足2B客户业务需求的场景，建议积极推荐使用该方案。

b）对汇聚级共享MEC 节点场景，有2种对接承载方案，各有利弊，要根据MEC 节点数量和2B 客户需求选择合适方案，在中国电信的指导意见中，主推共享方MEC双挂汇聚层设备方案。

c）对于现场级MEC 节点场景，也有2 种对接承载方案可以实现，但从网络成本和满足2B 客户需求来看，在无线设备版本支持的情况下，优先使用BBU 双挂模式，时延最小，网络质量最好，如版本不支持，则考虑MEC节点双挂接入网设备。

d）对于UPF 分流共享，MEC 现场专享部署场景，与方案a）基本相同，按照现有5G 承载网互联互通对接方案疏通业务，成本低，开通效率高。6种MEC对接承载方案比较如表2所示。

表2 MEC对接承载方案比较

4 结束语

在中国电信和中国联通共建共享5G 接入网络情况下，MEC 接入承载网的方案对于客户2B 业务发展和MEC 分流需求的影响很大，《中国电信5G 承载组网规范》没有细化给出中国电信承载区域内中国联通5G MEC 应如何接入。本文根据中国联通5G MEC 业务不同应用场景需求，分别给出在中国电信5G接入网络承建区域的对接承载方案，特别是对于2B业务的现场级MEC 对接承接方案，具体实现依赖于中国电信、中国联通共建共享部门间的沟通和协商，但总体方案架构基本不会有太大变化。本方案只是给出逻辑架构，真正实施过程中，双方要协调对接参数、VPN 配置、IP 地址和路由发布等，以确保5G MEC 的承载质量满足客户业务需求。