信通院杨红梅:营造端到端的MEC的发展环境

责任编辑:田小梦 2019.05.16 10:19 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)产业发展,标准先行。为助力缩小全球标准化差距,推动5G行业发展,加大5G示范应用推广力度,5月16日-17日,由中国通信学会主办,北京信通传媒和百卓网络联合承办的以“缩小标准化工作差距”为主题的“2019年世界电信和信息社会日大会”正式召开。

作为“5.17世界电信日大会”重磅分论坛之一,在5月16日召开的“2019 MEC技术标准与产业论坛”上,来自电信运营商、设备商、应用方案提供商、研究机构等200余人齐聚一堂,共议5G与边缘计算发展之关键。

微信图片_20190516102026.png

中国信息通信研究院主任工程师杨红梅带来《5G产业进展与MEC发展方向》主题演讲。杨红梅表示,现今各国均将5G作为优先发展的战略领域,我国与全球同步启动5G的研究,率先启动5G技术研发研究,稳步推动5G商用进程。此外,边缘计算面临着基础设施安全风险加大和数据安全保护难度加大的挑战。

演讲全文如下:

各位领导、各位专家,女士们、先生们,大家早上好!很高兴在5.17之前大家进行交流。

我今天演讲的的主题是《5G产业进展跟MEC发展方向》。主要围绕5G产业进展与MEC发展方向进行展开讨论。现在大家都认为在4G时代,移动互联网业务已经发展得非常好了,而到5G时代更多要解决一些物和物的连接,人和物的连接。5G时代To B的市场将会向多样化的业务方向发展,另外MEC发展会给运营商带来一些新的商业机会。

现在5G网络已经进入到了试商用阶段,5G网络主要面临着两方面的挑战,一方面是性能方面的挑战,另一方面是在5G网络设计之初,就会涉及效率问题,会有更高的效率,更高的比特成本。

目前各个国家都把5G作为优先发展的战略领域,近期业界同仁们都会关注最近在欧盟、美国都有比较多的5G相关发展活动。

从欧盟来讲,他们在2016年发布了5G行动计划和频率规划,2018年启动了5G规模实验,希望在2020年实现5G为垂直行业服务。这里面重点提到两个组织,一个是5GPPP,还有一个是METIS,主要是组织5G研究,推动5G实验,推动5G发展的组织。其中,5GPPP是公司发展合作组织,主要聚焦三个方面的问题,一个就是想要推动5G创新应用,二是着重推动5G发展和能效的解决方案,三是关注5G发展和隐私保护。5GPPP制定了一个目标,希望保持欧盟在世界5G发展中维持它的领导地位,还有一个目标,是希望欧盟下面的制造商能够在未来的5G市场中占据的份额达到40%以上。

3月中旬,欧盟委员结合欧盟和中国的战略关系,发了一个报告。

首先,这个报告的主要内容是考虑到中国现在经济发展的快速以及社会的政治影响力在国际上的影响力越来越大,它认为中国和欧盟之间的关系的平衡已经发生了一些改变,所以他们希望借助5G发展的形式,建立新的和中国之间的平衡关系。在报告里面首先强调了5G发展或者5G建设是非常重要的,这是一点。

其次,他们也提到要在欧盟范围内建立一个统一的网络安全的标准。这个目标是希望在欧盟整个范围内设一个最低门槛,以免有些小的国家在网络建设过程中安全要求会比较低,形成整个欧盟的5G网络安全的短板,或者一个可以攻击的比较好的缺口,所以他们要在欧盟范围内建立一个统一的5G网络安全认证标准,这是报告里面提出的一个比较重要的问题。

最后,欧盟的报告里面也提到需要关注一下供应链安全问题。对于欧盟组织来讲,目前他们非常关注5G网络的发展以及5G网络的安全问题,目标还是希望能够维持在整个信息网络发展过程中,他们能够在世界的产业链中占据一个领导地位。

对于美国来讲,最近也是动作不断。他们在2017年7月份的时候就发布了5G高频频段,他们将投入4亿美元支持5G实验和研发工作。2018年,Verizon和AT&T已经在美国多个城市启动5G商用。美国前期的5G商用主要解决无线接入的问题,主要用5G技术解决最后一公里的光纤接入的问题。

4月份的时候,美国国防部发布一个报告叫做5G生态系统对美国国防部的机遇和挑战,主要关注几个点。

一是,他们认为5G在美国未来十年的经济发展,已经成为美国未来十年经济发展还有保障国家安全重要的基础设施,这是报告的一个观点。

二是,在5G网络建设过程当中,他们先期采用的是高频频段,所以他们认为如果美国用高频频段保持在产业链的先发优势会比较困难,所以他们会在产业发展方面比较担忧和焦虑,担心他们失去领导地位,会对以后的经济发展带来严重的影响。所以美国在国防部的报告里面也强调,一个就是希望尽一切力量保持住美国在产业发展中的先发优势,包括他们会协调频率,因为他们很多频率,中低频已经被占用了,包括政府的占用等等,所以他们就觉得这方面要努力争取一些更好的5G建设资源。

三是,他们也强调了5G供应链的安全问题,报告里面写的是加强5G供应链安全,以保障美国国防部的安全系统在世界范围内的安全性。

日本在2017年就启动了5G技术实验,在2019年4月完成了频谱分配。2020年7月,计划在东京奥运会的时候实现5G商用。他们也是在5GMF论坛推动5G建设相关的事情。

韩国在5G发展方面也是发展比较好的,2015年发布了5G国家战略,投入1.6万亿韩元,2018年平昌冬奥会开展了5G业务演示,2018年6月份完成频谱分配,2019年4月启动5G商用。

5月2号、3号捷克政府在布拉格组织了32个国家开了一个关于5G安全的会议,主题也是想要推动5G的发展以及保障5G安全。值得一提的是在这个会议中有32个国家,还有欧盟、北约等组织参加,但是没有邀请中国和俄罗斯,在这个体验里面主要介绍了几个方面的问题,一个就是他们认为首先5G发展现在对整个与会国家,32个国家都是非常重要的一个事情。

第二,为了保障5G在建设、运行、维护以及后面整个生命周期里面的安全,他们认为应该开展5G网络安全评估工作。为了保障5G网络安全,他们认为除了技术因素之外,还要考虑非技术因素,更是强调要把供应链的安全纳入到安全评估范围之内。

在这个报告里面提到,一个是评估的范围会把供应链的,甚至技术来源国的治理模式等等非智力因素纳入进来。另外一个是评估5G网络安全的主体,除了设备商、供应商和运营商之外,他们认为所有5G网络相关的利益相关方、使用方还有监管方都应该参与到评估当中来,比如教育领域、经济领域、监管部门等等,他们认为都应该纳入到评估工作中来。

总的来看,在全世界范围内,大家都比较关注5G发展的情况,尤其现在都把5G网络安全问题提到一个比较明显的位置,这个也是值得引起关注的一个问题。

我国在这种形势下,一直以来都很重视5G产业发展的,政府部门也都很支持。在这种情况下,依然要做好我们自己的事情,把设备和网络建好。

我们国家的工作也是在IMT2020整体的组织和领导之下,全面布局需求、技术、标准、产业、应用及国际合作等领域,现在涵盖了全球主流运营商设备企业、芯片、仪表企业和高校等等产学研用,大家都在里面工作。

我国的5G研发实验,整个把5G产业推进分成两个阶段,一个就是5G技术研发阶段,一个是5G商用实验阶段。这两个阶段做完之后,就可以进入5G商用部署阶段。2016年初启动的5G技术研发实验,分阶段推动5G产业发展。2016年9月完成了关键技术验证,也就是第一阶段测试。2017年12月份完成了测试方案的验证,就是第二阶段的验证。第一阶段只是一些技术,第二阶段是一些样机,证明这个方案是可行的。

在刚刚过去的2018年12月份第二阶段基本完成,2019年还有一些增强型的测试。系统验证就是能够组成一个正常工作的5G网络、一个5G系统进行工作,这样三个阶段的测试目前已经基本全面完成了。

现在我们国家正处在阶段二,就是5G商用实验阶段。这个阶段就是各个运营商也都在开展一些相应的商用前的推进工作。所以总的来说,之前大家期望5G什么时候来呢,5G的设备什么时候可以商用,这个梦想现在已经照进现实,基本上5G网络和设备和基站设备都已经基本满足预商用的要求。

此外,我国基本在中低频段部署5G网络,实现良好覆盖的时候,有效支持车联网、工业互联网等垂直行业的应用。

下面介绍一下MEC发展方向。

MEC主要应用其实就是解决5G时代的超高可靠低时延的应用需求,因为这个关键技术,5G关键技术本身特点能够提供这样的性能,所以它的典型应用主要分为三大类。

一是能够解决本地式的应用,就是把应用放在本地进行闭环,不再到核心网去,所以它有智能工厂、智慧停车,完成企业个性化的定制、用户接入控制、企业业务控制,就是在本地完成。

二是它的内容采用分布式部署,把一些相关内容下沉到网络边缘,分布式部署。比如AR、VR,视频监控这样的业务,主要在边缘对视频流进行分析,降低对核心网流量的压力。再一个,可以在边缘进行一些无线链路的信息,传给中心云,辅助决策拥塞控制和码率适配,进行视频优化。

三是边缘式计算,把计算能力放在边缘,有一些超低时延的技术,比如自动驾驶、远程机器人,用这个机器人进行一些精准的医疗操作等等,这个就是利用边缘提供高性能的计算能力,执行时间敏感的数据处理,并将结果反馈给设备。

这里是5G在行业应用当中,大家归纳出来5GMEC端到端的系统架构,通过这个系统架构可以总体了解一下5GMEC系统在网络中是什么样的位置,工作原理是什么样的。

左侧是核心网,核心网的控制面和用户面的网源都在这儿,其实在4G的时候已经实现控制和用户分离了,但是在5G把控制集中,把用户下沉,控制功能每一个功能都叫NF,它即使是一个可以提供服务的模块,也可以消费别人提供给它的服务的模块,这是它的一个设计原则。

整个在MEC环境下,5G的控制面和用户面分离得到一个更好的应用,控制面相关的网源,比如策略控制的PCF还有规划管理的SMF。对于MEC平台来讲,接到5G核心网的时候可以看成是一个典型的DN,一个数据网络和一个AF,它接的位置,MEC平台是通过标准的N6接口接到核心网的UPF,就是用户面的转发网源上。

另外它作为一个AF,通过NEF,就是网络能力开放平台也好、网关也好,这是它的接入能力,非常简单,主要是5Gcore connect和PROXY,这是MEC平台和核心网的相互关系。MEC平台在整个应用过程中,可以作为一个可信的AF,直接从MAF(谐音)可以给用户提供更好的体验。也可以作为一个不可信的AF,经由NEF、UDM和PCF提供给用户侧流量的控制、CUF(谐音)的控制,这是端到端的系统结构。

这里讲一下边缘计算带来的安全风险和挑战。前面花了比较多的时间介绍各个国家在5G方面的应用,在5G业务开展过程中,在MEC关键技术部署中,也要考虑解决相应的安全问题。

经过前期分析,我们认为企业对网络提出的安全保障需求主要来自三方面,一个是保障业务应用的安全、一个是保障用户数据的安全,另外就是需要保障这个网络能够安全运转,安全运行,稳定可靠。

对于MEC来讲,它面临的安全风险,一个是使得由于采用了MEC技术,使得基础设施安全风险变大了,另外就是数据安全保护难度有所提高。

首先是由于边缘计算技术的特征,使得很多硬件基础设施部署在网络边缘,更容易暴露给外部的攻击者,客观上把风险延伸到了一些网络基础设施上。

再者是由于它的部署特点缩短了攻击者和边缘计算的物理设施的接触距离,数据泄漏的风险也会增加,相比于传统网络来讲。

其次是恶意用户如果想要基于MEC平台或者MEC的一些设备进行监听或者流量篡改,因为部署的位置以及边缘计算平台的数量以及投入的能力,使得它相比于原来部署的传统设备有所降低,攻击的难度可能会有点降低。

最后由于边缘计算使得数据,网络中传输处理的数据更加分散在网络边缘,对于数据保护的难度就会加大,因为数据越分散,网络侧对数据控制力就会有所键入,非法的第三方如果恶意使用边缘计算进行攻击会造成用户业务的一些敏感数据的泄漏,这方面都是我们在边缘计算研究或者边缘计算建设过程中需要重点关注和考虑的问题。

目前业界也在考虑一些相对应的解决方案,比如可以通过分布式的入侵检测技术还有虚拟机的隔离技术等等,提高MEC服务的能力,当然在监管方面还有一些难度和挑战,我们也在努力作一些研究还有相对应的举措,包括政策制度方面的,包括技术方面的,共同提高整个MEC环境下整个网络环境的安全。

下面用一点时间介绍一下整个MEC相关标准化进展情况,3GPP主要从QOS框架、会话管理、高效用户面选择、网络能力开放、计费等进行开展研究,R14其实就是CU分离状态的一些规定。到R15之后支队MEC提出核心网的能力要求,比如UFL就是分类的用户面的分流,本地网络还有BP,就是整个用户面流量的处理和优化的一些技术,这是R15。R15是2018年6月份基本完成。

到了2019年Q4,就是2019年年底的时候,计划把R16版本的MEC相关的规范S3和协议方面的规范做完,主要在5GCC和5G NR的增强。对核心网和NR的核心要求。

另外在规划R17的研究目标,计划在2021年的Q3能够完成R13的STAGE3的标准相关工作,R17主要支持增强MEC功能,为典型的MEC应用场景部署提供一些指南。

在MEC标准制定的国际组织中还有ETSI,是一个非常重要的组织,它主要制定两个阶段的规范。第一阶段就研究一些场景、需求、架构、能力开放、API,还有UE和APP的移动性、MEC和NFV的集成、管理面的接口。

第二个阶段是新场景、计费、监听、多接入API、测试规范,热点技术和融合技术,如切片、容器、车联网、与5G集成等等。在2019年12月计划完成第二阶段的标准。目前还有一些关键接口没有全部完成,有一些不在ETSI来做了。整体ETSI和产品设计结合得不是很好,相比ETSI标准的落地情况不如3GPP这么好。

接下来是MEC国内标准化工作的进展。

MEC,从今天参会大家这么多人关心来看,它其实是一个热点,也一样反映在标准制定的工作中,就是在CCSA中国标准化协会,有好几个TC还有ST9就是卫星的测试组,都在关注MEC标准的研制,涵盖总体架构、平台、流程、管理技术、物联网、车联网、室内定位和MEC一些标准的制定。这里简单罗列了一下,主要是边缘计算总体技术要求,边缘计算核心网关键技术研究,边缘计算平台能力开放技术研究,还有移动边缘计算管理技术研究。前面这三个紫色的是在TC5做的,有一个关键技术研究已经报批做完了。边缘计算管理技术研究应该在TC7在做,还有就是物联网、车联网,还有定位等等,它们分别在别的TC都在开展相应的标准制定工作。

还有一个是专门的ST8,就是工业互联网的特设组,也是设计了一系列的边缘计算的系列标准,包括需求、技术研究、总体架构和要求,以及边缘节点模型和要求,另外就是边缘节点管理接口和要求。这一系列标准也在制定过程中,有一些进入送审阶段。

最后说一下整个MEC的发展方向。整个5G发展大家都很重视,像今天的主题叫做5G精彩从边缘开启,那么怎么开启呢?

我想应该是从一个好的应用开启整个的5G网络建设、使用等等的精彩,所以怎么给用户或者给运营商,大家一起创造出一个好的生态环境,给用户提供出更好的基于边缘计算的应用,需要各方一起共同合作,比如从网络运营商来讲需要更好建设它的网络,提高网络安全能力,包括QOS能力,让多样化的业务能够在网络上更好地开展,还要探索和垂直行业之间一个新的商业模式。

对于行业应用来说,主要就聚焦创新,提供一些好的应用,包括各个领域的,工业互联网、V2X、ARVR、CDN等等。

对于设备厂商就需要开展关键技术研究、性能、互通、互操作和兼容性的研发和产业化工作,构建网络互通及API生态。

所以整个需要产业链各个环节中的各个角色一起营造端到端的MEC的发展环境,创造一个共赢的产业生态,共同促进5G产业发展。

我今天的介绍就到这,谢谢大家!


发表评论请先登录
...
CWW视点
暂无内容
...
CWW专访
暂无内容
...
产业
    暂无内容