边缘计算预计将在短期内大幅增长——到2028年将增长40%至70%。在短期内，部署在更靠近客户端设备的云原生应用程序将被用于解决边缘用例。从长远来看，边缘计算基础设施需求将由边缘原生用例驱动，例如增强现实(AR)/扩展现实(XR)、自动驾驶汽车和车到一切(V2X)通信，这些用例只有在边缘计算基础设施能力可用时才能发挥作用。

边缘计算应用需要能够支持对端到端网络延迟、抖动、带宽、特定于应用程序的服务质量(QoS)、可靠性和可用性的严格要求的最后一英里网络。边缘网络的挑战不仅仅是延迟和抖动。网络应支持本地断网、数据网络连接点的动态插入和动态流量引导。

解决这些挑战非常重要，因为边缘计算将成为移动网络运营商(MNO)和多系统运营商(MSO)网络转型的关键驱动力。边缘计算应用将在包括制造业、医疗保健和零售在内的市场站稳脚跟，并通过智能家居技术、流媒体服务和内容交付以及虚拟现实(VR)和增强现实(AR)使住宅和移动客户受益。

由于最后一英里网络由MNOs和MSOs等通信服务提供商(csp)拥有，这些运营商非常适合在边缘计算基础设施中发挥重要作用。他们还拥有大量的房地产和基础设施，使他们能够在更接近最终用户的地方托管边缘计算服务器。超级规模商、csp、边缘服务提供商和边缘应用程序开发人员之间的合作对于边缘计算的广泛采用至关重要。

流动宽频标准伙伴计划(3 gpp)和伙伴机构，例如ETSI而且GSMA正在制定定义网络架构和边缘计算应用程序架构的标准，以便供应商可以开发可互操作的边缘基础设施和应用程序。

边缘计算基础设施转换

转换应用程序和CSP基础设施以支持边缘计算用例可以根据短期和长期用例分为两个不同的阶段。第一阶段涉及升级现有提供商网络以支持边缘计算，以便云原生应用程序可以支持边缘计算用例，而无需任何边缘基础设施意识。边缘感知应用程序是需要支持边缘计算用例但无法与边缘计算基础设施连接的云原生应用程序。

第二阶段涉及开发全新的边缘计算感知应用程序，能够解决边缘用例。边缘感知应用程序可以利用边缘计算基础设施功能和api来优化客户端和服务器之间的连接，从而支持边缘计算用例的严格服务需求。

在这篇博文中(两部分系列的第一篇)，我将讨论支持CSP网络转换的3GPP计划，这将使云原生的、边缘不感知的应用程序支持边缘计算用例。在后面的博客文章中，我将讨论3GPP SA6边缘应用程序架构，该架构为边缘感知应用程序定义了一个框架，以支持边缘原生用例，如AR/VR、V2X等。

5G边缘计算系统改造

边缘计算应用程序的主要需求之一是将最优的应用服务器实例连接到满足延迟要求的客户端设备。边缘应用程序通常托管在分布式应用服务器集群上，这些应用服务器部署在连接到CSP网络的多个数据中心中。

的3 gpp SA2工作组已经定义了发现最佳服务器的过程。该过程包括将应用程序服务器的完全限定域名(FQDN)解析为最接近客户机设备的服务器实例。SA2引入了新的网络功能和过程，可以拦截客户端发送的域名系统(DNS)请求以进行服务器FQDN解析。这允许网络将DNS请求重定向到数据网络(或者更具体地说，数据网络中的DNS服务器)，该网络承载着离客户端最近的应用服务器。CSP核心网中的SMF (Session Management Function)是发现应用服务器的关键功能。SMF标识基于客户端设备位置解析应用服务器FQDN的数据网络和本地DNS服务器。

SA2引入了一个新的网络功能，称为边缘应用服务器发现功能(EASDF)，它被配置为用户设备(UE)中的DNS解析器。EASDF向SMF发送DNS消息的副本，以便它选择数据网络。在进行DNS服务器选择或数据网络选择时，SMF需要了解数据网络中部署的所有eas (Edge Application server)。EAS信息包括数据网络识别、EAS FQDNs、EAS IP地址和DNS服务器。每当csp部署EAS时，都会使用NEF (network Exposure Function)北向api向网络推送EAS部署信息。

边缘业务发放

边缘服务发放过程包括发现最优边缘服务器。SA2修改了客户端设备与SMF之间的PDU (Protocol Data Unit)会话建立过程，实现边缘业务发放。在PDU会话建立过程中，SMF在客户端设备上通过协议配置选项将EASDF配置为DNS解析器。SMF还创建特定于客户端设备的DNS上下文，其中包括EASDF中的DNS规则，以便EASDF复制客户端设备发送给SMF的DNS请求。来自客户端设备的匹配DNS查询消息的副本将被发送到SMF。

SMF根据客户端设备位置选择DNS服务器解析FQDN。SMF通知EASDF所选择的DNS服务器，EASDF将缓存的请求转发给SMF所选择的DNS服务器。类似地，EASDF将根据DNS规则匹配来自DNS服务器的DNS响应，并可能将DNS响应的副本发送给SMF。如果需要，SMF可以动态地插入本地PDU会话锚和Up Link分类器，将流量引导到承载应用服务器的数据网络。

边搬迁

边缘重定位是指当当前应用服务器处于次优状态时，选择并连接到新的应用服务器的过程。如果客户端设备移动到新的位置，或者可用的计算和网络资源过低，就会发生这种情况。亚博全球最大投注平台

该过程以最小的服务中断完成服务器转换。5GS中的边缘重新定位过程依赖于为UE漫游场景定义的5GS服务连续性过程。5GS SA2边缘迁移过程仅支持客户端设备移动场景，不支持应用服务器计算和网络资源可用性。

3GPP 5GS定义了三种业务连续性模式，5GS支持SSC Mode-2和SSC Mode-3两种模式下的边缘重定位，因为在这两种模式下都会建立新的PDU会话。每当建立新的PDU会话时，客户端设备将发起DNS查询来解析应用服务器的FQDN。网络将根据客户端设备位置发现最优的服务器，如上在边缘服务发放过程中所述。

接下来是什么?

SA2网络架构定义了对3GPP 5G系统架构的扩展，使边缘不感知应用程序支持边缘计算用例。这些扩展通过按接近度将服务器FQDN解析为最近的应用服务器，帮助应用程序根据客户机设备位置发现最佳应用服务器。但是基于其他kpi(如计算资源、网络资源、功能等)的最佳应用程序服务器发现需要边缘本机应用程序。亚博全球最大投注平台3GPP SA6工作组定义了一个边缘应用程序框架，将应用程序客户端kpi与EAS功能相匹配，以选择最优的EAS。

需要对CSP网络进行转换，以支持AR/VR等边缘本地用例。网络转换是逐步进行的，首先支持边缘无关的应用程序，然后支持需要更严格的网络kpi的边缘本地应用程序。

要阅读更多关于3GPP如何支持边缘计算转换的信息，请点击下面的按钮阅读CableLabs最近的技术简报。亚博yabo888vip网页版请注意，你必须有一个亚博yabo888vip网页版CableLabs帐户阅览或下载摘要。

想象一下这样一个世界，终端用户不再担心他们连接到哪个网络，因为在任何给定的时刻，都会自动提供最优的连接。这种连接由一个或多个无缝组合的网络连接组成，可以根据应用程序需求、用户优先级和网络状态等多种因素进行智能定制。亚博yabo888vip网页版CableLabs相信收敛将成为使这个世界成为现实的驱动力，并正在努力实现这一目标。融合接入边缘控制器(CAEC)就是其中一种解决方案。

CAEC是如何工作的?

CAEC有利于融合使用氢氟烃、Wi-Fi和移动接入技术，以优化网络资产的使用，提供无缝的用户体验。控制器根据用户的设备能力、订阅配置文件和每个访问链路的实时遥测数据(如利用率和链路质量)，在可用的访问链路上动态切换、引导或分割用户的数据流量。

例如，可以对CAEC进行编程，在不降低用户体验的情况下优化运输成本。离移动站点较近的家庭主要可以通过无线接入链路获得服务;CAEC将在该站点出现临时拥塞时透明地将其切换到HFC访问链路，以避免用户体验下降。类似地，远离移动站点的家庭主要可以通过HFC网络获得服务，当HFC基础设施出现拥塞时，CAEC可以在HFC和无线之间分割流量。在另一个用例中，可以优化CAEC算法，通过结合基于设备和订阅策略的可用访问来提供瞬时带宽提升。

CAEC的模块化和可扩展架构

CAEC提供了强大的、接近实时的流量绑定、转向和分离功能，这些功能跨越由单个运营商(即多个系统运营商)管理的多种访问技术。CAEC采用基于微服务的架构，由三个主要服务组成;网络遥测，AI/ML推断和流量控制。CAEC的模块化设计和开放api使其能够轻松地互操作和补充其他网络服务。例如，CAEC可以实现为标准化网络服务的一部分，例如O-RAN联盟的RAN智能控制器(RIC)和3 gpp的网络数据分析功能(NWDAF)。CAEC平台是可扩展的，可以运行定制的机器学习模型，以识别运营商通常难以识别的网络行为模式。该平台还为运营商提供了开发和实施自己的交通控制算法的灵活性。

还有其他的解决方案可以提供聚合访问，在有能力的客户端设备上聚合移动和Wi-Fi流量。例如，3GPPP定义了一个称为访问流量引导、交换和分割(ATSSS)的访问聚合规范。此外，一些公司正在提供类似于ATSSS的基于云的解决方案。CAEC可以补充这些解决方案，基于AI/MI模型和网络智能的组合，提供接近实时的方向来引导、切换或分割流量。融合接入边缘控制器还可以基于网络内的实时统计分析和模式识别，为主动网络维护提供有价值的见解。

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如果您需要更多信息或有任何进一步的问题，请随时联系Arun Yerra -首席移动架构师，CAEC项目负责人(a.yerra@亚博yabo888vip网页版cablelabs.com）.