一种Metaverse元宇宙底座算力平台的访问控制系统

摘要

本发明提供的一种Metaverse元宇宙底座算力平台的访问控制系统，所述控制系统包括：元宇宙底座算力平台5G专网平台采用UPF+MEC的部署方式；所述UPF作为5G核心网用户面网元，用于提供用户数据路由转发、业务识别、策略执行和计费；MEP作为边缘服务治理的实施者，实现了边缘数据流量的分流规则管理、DNS管理和API网关能力；MEPM作为边缘计算平台的管理者，提供给区域中心运维人员对本区域内的移动边缘计算MEC平台的管理，实现边缘IaaS、MEP边缘组件的统一管理。在靠近MEC的位置部署5G的用户面UPF，在5G核心网的控制下，通过UPF对终端要访问的业务进行分流。

说明书

技术领域

本发明涉及Metaverse元宇宙算力底座平台领域，尤其涉及一种Metaverse元宇宙底座算力平台的访问控制系统。

背景技术

从信息传递角度，元宇宙将使得人们从传递图文信息、传递视频信息进化到传递物理信息，实现在一个虚拟空间传递现实的互动行为。

元宇宙作为产业互联网的新范式，在目前受到XR终端、实时算力和数据安全性等关键要素成熟度的限制，无法继续沿用传统互联网的“网站-用户”的中心化发展模式。

传统互联网络云化面临如下挑战：

网络覆盖范围小、业务移动性差、难以满足一网多接入需求和网络安全要求；

体验不连续。无线网络仅作为有线网络的补充和延伸，使得网络中的断点很多，无线网络覆盖不连续，进而导致业务受阻，办公生产效率低。

专线部署全靠人工，复杂度高，周期长，无法满足元宇宙云网时代业务快速发放的要求。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种Metaverse元宇宙底座算力平台的访问控制系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种Metaverse元宇宙底座算力平台的访问控制系统，所述控制系统包括：

元宇宙底座算力平台5G专网平台采用UPF+MEC的部署方式；

所述UPF作为5G核心网用户面网元，用于提供用户数据路由转发、业务识别、策略执行和计费；

MEP作为边缘服务治理的实施者，实现了边缘数据流量的分流规则管理、DNS管理和API网关能力；

MEPM作为边缘计算平台的管理者，提供给区域中心运维人员对本区域内的移动边缘计算MEC平台的管理，实现边缘IaaS、MEP边缘组件的统一管理。

可选的，所述UPF支持IP类型连接/会话。

可选的，所述UPF作为部署在企业客户侧的核心网重要网元设备，担负着企业客户用户面的和数据流量处理、路由策略。

可选的，所述MEP为边缘网元和应用之间的控制模块。

可选的，所述移动边缘计算MEC在元宇宙的本地无线网络侧增加了计算、存储、渲染功能，把5G无线网络和互联网有效融合在一起，通过无线API接口开放网络与业务服务器之间的信息交互，构建了支撑应用的开放式平台。

可选的，将所述移动边缘计算MEC、云计算多级算力节点与网络进行更进一步的结合，实现云网融合下的资源供给。

本发明提供的一种Metaverse元宇宙底座算力平台的访问控制系统，所述控制系统包括：元宇宙底座算力平台5G专网平台采用UPF+MEC的部署方式；所述UPF作为5G核心网用户面网元，用于提供用户数据路由转发、业务识别、策略执行和计费；MEP作为边缘服务治理的实施者，实现了边缘数据流量的分流规则管理、DNS管理和API网关能力；MEPM作为边缘计算平台的管理者，提供给区域中心运维人员对本区域内的移动边缘计算MEC平台的管理，实现边缘IaaS、MEP边缘组件的统一管理。在靠近MEC的位置部署5G的用户面UPF，在5G核心网的控制下，通过UPF对终端要访问的业务进行分流。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的元宇宙底座算力平台5GUPF+MEC专网方案总体架构设计图；

图2为本发明实施例提供的MEC应用、交互和服务架构图；

图3为本发明实施例提供的MEC系统架构图；

图4为本发明实施例提供的一种MEP域名分流图；

图5为本发明实施例提供的一种域名分流流程图；

图6为本发明实施例提供的一种IP分流流程图；

图7为本发明实施例提供的一种带宽分配流程图；

图8为本发明实施例提供的一种MEP带宽分配图；

图9为本发明实施例提供的一种注册服务图；

图10为本发明实施例提供的一种MEPM管理界面图；

图11为本发明实施例提供的一种运维监控图；

图12为本发明实施例提供的元宇宙的技术支柱图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

算力，元宇宙的基础设施。元宇宙中有大量的程序需要计算，构成元宇宙的虚拟内容、区块链网络、人工智能技术都离不开算力的支撑。例如元宇宙里建筑的建模、显示就需要大量的算力来进行渲染，及时的信息反馈也需要强大的运算能力。因此越高的算力可以构建出体验感越强的元宇宙。

移动边缘计算MEC在元宇宙的本地无线网络侧增加了计算、存储、渲染等功能，把5G无线网络和互联网有效融合在一起，通过无线API接口开放网络与业务服务器之间的信息交互，构建了支撑应用的开放式平台。

通过将移动边缘计算MEC、云计算等多级算力节点与网络进行更进一步的结合，实现云网融合下的资源供给。

元宇宙底座算力平台5G专网平台采用UPF+MEC的部署方式，为客户提供高带宽、低时延、高可靠的5G网络，赋能行业应用，提升企业生产效率。

UPF(UserPlaneFunction)，UPF作为5G核心网用户面网元，主要提供用户数据路由转发、业务识别、策略执行、计费等功能。支持IP类型连接/会话。UPF设备支持5GC的QOS控制功能。

UPF作为部署在企业客户侧的核心网重要网元设备，担负着企业客户用户面的数据流量处理、路由策略等核心功能。

MEP作为边缘服务治理的实施者，实现了边缘数据流量的分流规则管理、DNS管理、API网关能力等功能，它是边缘网元和应用之间的控制模块，实现了更精细化的边缘访问管理控制。

MEPM作为边缘计算平台的管理者，主要提供给区域中心运维人员对本区域内的MEC平台的管理，实现边缘IaaS、MEP等边缘组件的统一管理。

MEC利用5G无线网络就近提供元宇宙所需IT服务和云端计算功能，创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速调用，让使用者享有高质量网络体验。

UPF作为部署在企业客户侧的核心网重要网元设备，担负着客户企业用户面的数据流量处理、路由策略等核心功能。企业客户可以采用自主控制、设置和更新本地数据的转发和卸载等管理策略，商业运营等高敏感型数据、纯本地数据等将无需进入公共网络。UPF极大地提升了5G专网在元宇宙应用的便捷性和安全性。

通过本发明的方案中UPF+MEC的部署方式，在靠近MEC的位置部署5G的用户面UPF，在5G核心网的控制下，通过UPF对终端要访问的业务进行分流，即UPF识别出哪些业务流是访问MEC的业务流，如果UPF检测到MEC业务流，则把这些数据转发到MEC上，而不是转发到大网，如果UPF发现终端访问的是大网的业务，则不做分流，继续转发到大网上去。

实现了UPF及MEC本地化部署，支持超低时延、超高带宽。

使用移动终端访问业务时，可以就近访问，使得时延更低，访问速度更快，不需要经过大网去绕一圈就可以直接访问本地业务。

安全性更高。通过用户面功能(UPF)和MEC等网络分流手段安全隔离措施来保障公网业务和行业业务、行业不同业务之间安全。

隔离传输，同时满足企业核心业务本地化部署的需求，保障企业核心业务数据不出园区。

网络与业务协同，实现差异化定制化、灵活路由，打造低时延、高带宽的智能连接；云边能力协同，延展云服务边界，改善云服务质量。

MEC可利用5G无线网络就近提供元宇宙所需IT服务和云端计算功能，创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速调用，让用户享有高质量网络体验。

图1是元宇宙底座算力平台5GUPF+MEC专网方案总体架构设计图，图2是MEC应用、交互和服务架构图，MEC利用5G无线网络就近提供元宇宙所需IT服务和云端计算功能，创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速调用，让用户享有高质量网络体验。UPF作为部署在企业客户侧的核心网重要网元设备，担负着客户企业用户面的数据流量处理、路由策略等核心功能。提升了5G专网在元宇宙应用的便捷性和安全性。

图3是本发明实施例提供的MEC系统架构图，MEP作为MEC节点的业务/应用管理器，部署于各MEC节点。MEPM作为MEP的编排管理器，负责MEP和边缘应用的生命周期管理，MEPM还承担了边缘IaaS/CaaS资源的部署和管理功能。

在边缘节点上，MEP通过MP2接口与用户面(DataPlane)相连，提供流量引导控制能力，通过MP1接口与边缘应用(MEAPP)相连，实现应用管理、能力开放等。

根据图4本发明实施例提供的一种MEP域名分流图所示创建域名分流(5G)。在创建域名弹窗中，填写DNS域名，选择ME-App实例名称，类型，IP地址，ttl，完成创建域名。本地分流通过IP分流(5G)和域名分流实现。达到数据流量的本地分流，缓解核心网的数据传输压力，提升网络数据处理效率，满足垂直行业对网络超低时延、超高带宽以及安全等方面的诉求。

图5本发明实施例提供的一种域名分流流程图，MEP将DNS请求的监听规则配置给UPF，并通过自身的DNS解析能力来返回DNS响应，从而实现业务的正确引流。

MEP下发规则的操作同样可以通过MEP平台开放给ME APP2或者通过边缘侧部署的自服务系统开放给行业客户，由客户按需进行配置。

针对每条DNS域名规则都进行唯一ID标识，以便MEP可以按需向UPF下发针对特定规则条目的修改、删除及更新工作，并可以发起向UPF的DNS规则查询工作，确定当前UPF的规则配置情况。

图6是本发明实施例提供的一种IP分流流程图，MEP下发规则的操作可以通过MEP平台开放给MEAPP2或者通过边缘侧部署的自服务系统开放给客户，由客户按需进行配置。MEP与UPF通过MP2接口协商，对每条分流规则都进行唯一ID标识，确定规则标识后，MEP可以按需向UPF下发针对特定规则条目的修改、删除及更新工作。

图7是本发明实施例提供的一种MEP带宽分配流程图，图8是本发明实施例提供的一种MEP带宽分配图。通过配置已纳管应用带宽/流量，为用户提供面向特定应用的阈值管理工作。选择ME-App实例名称、流量分配方向，填写流量限制，点击确定，即可实现分配流量。

带宽管理及流量管理较相似，通过UPF与平台联动，为客户提供面向特定应用的阈值管理工作，其中带宽管理支持应用级管理和承载级管理，流量管理面向应用级提供支持。

图9是本发明实施例提供的一种注册服务图，MEC平台的服务需要注册在MEC平台上。服务注册功能使得MEC平台上的服务能够被其他服务或应用发现。服务或者应用可以发现并定位所请求的服务的端点信息。应用也可以通过接口的封装和暴露，以服务提供者的身份将接口注册到MEP，以便于其它应用去发现和使用。

图10是本发明实施例提供的一种MEPM管理界面图。边缘计算系统管理功能包含用户应用生命周期管理和边缘计算主机级管理，边缘计算主机级管理功能包含边缘计算平台管理器和虚拟化基础设施管理器。

通过IaaS管理，实现OpenStack或K8S的边缘IaaS节点的注册和接入。对已接入的IaaS节点的编辑、关联MEP等操作。对已接入的IaaS节点的列表查看、下载、查看详情等操作。

通过MEPM的应用管理，对应用的生命周期管理，包括应用的实例化功能操作。同时可以对应用列表查看、下载、查看详情等功能。

图11是本发明实施例提供的一种运维监控图。通过运维监控获得对已接入的IaaS节点物理资源的监控。以可视化图表的方式查看CPU、内存、磁盘、网络流量的实时监控数据。对已接入的IaaS节点存储监控，以可视化图表的方式查看Ceph分布式存储集群状态、OSD状态、容量状态、吞吐量等实时监控数据。

有益效果：采用本发明的方案中UPF+MEC的部署方式，在靠近MEC的位置部署5G的用户面UPF，在5G核心网的控制下，通过UPF对终端要访问的业务进行分流，即UPF识别出哪些业务流是访问MEC的业务流，如果UPF检测到MEC业务流，则把这些数据转发到MEC上，而不是转发到大网，如果UPF发现终端访问的是大网的业务，则不做分流，继续转发到大网上去。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。