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5G智慧校园业务场景中MEC分流方案研究.docx
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2022-06-01
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5G智慧校园业务场景中MEC分流方案研究.docx
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作为一种通信与计算融合的技术
[1 ,2, 3]
,多接入边缘计算(multi-access edge
computing,MEC)技术是 5G 关键技术之一,其在靠近人、物或数据源头的网
络边缘侧部署云资源池和云平台,通过本地分流及灵活路由等技术,为接入网
提供 IT 和云计算能力,使得业务可以本地化、近距离部署
[4]
,一方面减少了传输
时间和网络成本,大幅度降低运营商骨干网的拥塞与负担,减轻网络带宽压力 ;
另一方面,由于边缘云靠近用户数据,能够更好地感知用户信息并向业务应用
开放,有利于提升用户的业务体验和指标,并为用户提供定制化服务。因此,
如何根据业务需求将用户数据分流至 MEC 平台,是技术落地应用的关键,也是
当前运营商最为关注的问题。
当前,对 5G MEC 分流技术的研究主要集中在电信运营商及 5G 厂商研发
领域。张建敏等
[4 ]
从 MEC 技术定义角度,细化并给出 MEC 平台架构及本地分流
功 能 的 详 细 技 术 方 案 ; 陈 云 斌 等
[5 ]
分 析 了 采 用 5G 核 心 网 基 于 上 行 分 类 器
(uplink classifier,UL CL)分流、IPv6 多归属分流或者本地数据网络(local
area network,LADN)策略为 MEC 选择 UPF 的本地分流方案;何宇锋等
[6]
从
MEC 与 5G 网络的关系出发,梳理了两类 6 种本地分流方案,分析了每种分流
方案的会话流程及其对终端和网络的功能及配置要求,对比分析 6 种方案给出
了应用场景建议。
在教育领域,在 5G 网络技术和环境的支撑下,教育的核心业务也面临着
转型和重构,基于 5G 的智慧校园受到高度关注。在 5G 智慧校园中,各种新的
应用场景不断涌现,且多数业务尚处于探索和推广阶段,在与 5G 技术的融合方
面存在诸多挑战。如何根据不同的业务需求选择合适的 MEC 分流方案,实现高
速度、高带宽、低时延、快速缓存等服务,是当前运营商与高校合作建设 5G 智
慧校园面临的重要挑战。
基于对电信行业 MEC 技术研究状况及成果的学习研究,结合笔者所在教育
信息化行业对 5G 智慧校园业务场景的理解和认识,本文在介绍 5G 智慧校园整
体架构的基础上,梳理本地分流技术方案,并结合智慧校园业务场景探讨适用
的分流方案,以期为 5G 智慧校园建设提供部分理论支撑和借鉴意义。
1 5G 智慧校园整体架构
相较于 4G,5G 技术最大的亮点就是除了对个人业务需求的满足外,能够
更好地满足垂直行业更为复杂的业务类型,如车联网、智能制造、智慧医疗、
智慧城市等领域。而在教育领域,智慧校园建设正逐步取代数字校园成为教育
信息化发展的主流,催生出诸多新型应用场景,如高清视频远程教学、互动教
学、VR/AR 教学、精准教研分析、校园安防监控等高带宽场景业务;电子围栏、
管网自动检测、能源使用分析、无接触智能门禁等大连接场景业务;实验仪器
远程控制、教育机器人控制、智能设备远程控制等低时延场景业务。这些业务
场景对网络提出了更高的体验需求。现有的以云计算为核心的集中式数据处理
模式,尽管可满足云端的计算和存储能力,但是在面对诸多新业务时仍存在不
足,传统教育网络面临着诸多挑战,如新型教育业务承载力不足、数据安全风
险大、系统资源共享难、存在信息孤岛现象、建设与运维成本高等方面。
针对新一代智慧校园业务需求,结合 5G 特性,通过接入多种形态的智联
终端和教育装备,构建全连接教育专网,部署整合计算、存储、 AI、安全能力
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