涂樂飛，黃 婧，向劍虹，王 剛，余勇志，郭永林

（中國電信股份有限公司重慶分公司，重慶 401121）

0 引言

無線移動通信一直在進行著技術變革，第五代移動通信技術（5G）帶來了全新網(wǎng)絡架構，將提供遠優(yōu)于4G 網(wǎng)絡的超高峰值速率、超低的網(wǎng)絡傳輸時延和千億級的連接能力，網(wǎng)絡隨業(yè)務需求靈活建設，助力整個生態(tài)的萬物互聯(lián)。

每一代通信技術發(fā)展的同時都會帶來新技術的出現(xiàn)，4G 是為了移動互聯(lián)網(wǎng)而設計的通信技術，從網(wǎng)速、容量、穩(wěn)定性方面相較之前的技術有了跳躍性的提升。5G 可以說是4G 時代的延伸，5G 再研究推進技術變革的同時將更注重用戶體驗，MEC 技術的提出將會使得網(wǎng)絡服務更貼近用戶，更靈活適應業(yè)務需求。

1 MEC 當前發(fā)展

移動邊緣計算（Mobile Edge Computing，MEC）的概念最早是在2013年提出，MEC 的基本思想是把云計算平臺從移動核心網(wǎng)絡內(nèi)部遷移到移動接入網(wǎng)邊緣，實現(xiàn)計算及存儲資源的彈性利用。5G 僅依賴空口新技術來提升整體網(wǎng)絡能力是不夠的，需要將MEC 系統(tǒng)嵌入到5G 網(wǎng)絡之中，應用多種技術的融合是為了更好地減少移動業(yè)務的端到端時延，為行業(yè)用戶提供邊緣云計算能力，提升運營網(wǎng)絡自身的服務質量。

MEC 在架構上與5G 網(wǎng)絡相融合，在功能上5G 網(wǎng)絡支持業(yè)務智能化、跨層優(yōu)化等相關的MEC 應用，并可以解決原有4G網(wǎng)絡中的計費、移動性、安全等問題。MEC 的服務器一般是具備較高計算能力，比較適于處理及分析大量數(shù)據(jù)。MEC 在部署時位置更靠近業(yè)務端，網(wǎng)絡邊緣就是離用戶或信息源非常鄰近，這樣的建設部署方式可以讓網(wǎng)絡響應用戶請求的時延大大減小，節(jié)省了帶寬。最后，位于網(wǎng)絡邊緣的MEC 能夠實時獲取例如基站ID、可用帶寬等網(wǎng)絡數(shù)據(jù)以及與用戶位置相關的信息，從而進行鏈路感知自適應，并且為基于位置的應用提供部署的可能性，可以極大地改善用戶的服務質量體驗。

2 MEC 應用場景探討

5G 通信網(wǎng)絡更加去中心化，需要在網(wǎng)絡邊緣部署小規(guī)?；蛘弑銛y式數(shù)據(jù)中心，進行終端請求的本地化處理，以滿足URLLC 和mMTC 的超低延時需求。MEC 的關鍵技術分為7大方面，具有網(wǎng)絡開放、能力開放、資源開放、管理開放、本地轉發(fā)、計費和安全、移動性的技術特點。

MEC 為通過在無線接入側部署通用服務器，為移動網(wǎng)邊緣提供IT 和云計算的能力，強調(diào)靠近用戶。MEC 使得傳統(tǒng)無線接入網(wǎng)具備了業(yè)務本地化和近距離部署的條件，從而提供了高帶寬、低時延的傳輸能力，同時業(yè)務面下沉形成本地化部署，可以有效降低對網(wǎng)絡回傳帶寬的要求和網(wǎng)絡負荷。

目前，MEC 的主要應用包括本地內(nèi)容緩存、基于無線感知的業(yè)務優(yōu)化處理、本地內(nèi)容轉發(fā)、網(wǎng)絡能力開放等，主要是應用在時延敏感、實時性要求高、大數(shù)據(jù)量等場景，比如V2V、AR、企業(yè)、MCDN、室內(nèi)、IoT 等，通過在基站側引入智能計算能力，運營商和網(wǎng)絡業(yè)務提供商的難題將有效緩解，業(yè)務體驗更有保障，同時無線資源的管理更加智能和優(yōu)化，不同等級的服務都可以實現(xiàn)。

3 MEC 在5G 網(wǎng)絡的部署場景

5G 已經(jīng)成為政府和國家戰(zhàn)略很重要的部分，5G 試商用的節(jié)奏越來越快。2019年6月6日，我國向三大運營商和光電頒發(fā)了5G 商用牌照，預示著5G 商用進程將進一步加快，為我國在5G時代引領全球打下扎實基礎。MEC 電信邊緣計算，為用戶提供5G 超低時延、超高可靠、大運算能力，但是如何在5G 網(wǎng)絡上利用數(shù)以萬計的邊緣機房構建具有業(yè)務的MEC 網(wǎng)絡是值得深入研究的問題。MEC 可以部署在用戶側邊緣也可以部署在5G 核心網(wǎng)的后端，從業(yè)務角度出發(fā)需要基于MEC 的業(yè)務應該是車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等對低時延要求特別高的業(yè)務。MEC 在5G 的網(wǎng)絡結構圖，網(wǎng)絡用戶面下沉、分布式部署、靈活路由等角度很好地支持MEC，如圖1所示。

圖1 MEC在5G的網(wǎng)絡結構圖

運營商的MEC 建設包括：邊緣機房的云化改造，為邊緣云搭建基礎網(wǎng)絡和硬件設施，還有邊緣云平臺的日常運維成本等，所以MEC 建設必須做到使用率最大化才能抵銷MEC 建設和運維成本。使用MEC 平臺的業(yè)務主要的領域是在CLOUD VR、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等，這些業(yè)務對MEC 的要求和能力都是不一樣的。Cloud vr 對時延的要求，起步階段≤20 ms，舒適體驗階段≤15 ms，理想體驗階段≤8 ms。車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務最基本的端到端的要求是在低時延、高可靠，在時延的要求上，輔助駕駛的要求是20-100 ms，自動駕駛或是遠程駕駛要求時延低至3-5 ms，甚至是1 ms。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在滿足工業(yè)系統(tǒng)的自主檢測、控制、執(zhí)行的端到端時延要求在10 ms 左右。這三大業(yè)務場景除了時延有差距外，在運算能力和規(guī)模部署上也是不一樣的，cloud vr 對MEC 的運算能力相對較低、可以部署在人口密集使用的地方，車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對MEC 的運算能力要求則較高，車是移動的則要求MEC 要密集型部署，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的MEC 可以在工業(yè)園區(qū)獨立進行部署。

針對不同的業(yè)務場景，如何做到快速有效的部署支撐市場前端業(yè)務發(fā)展，本文提出MEC 應該要具備支持分布式計算與存儲、實現(xiàn)分布式資源的動態(tài)調(diào)度與統(tǒng)一管理、支撐分布式、具備分布式安全等能力，同時具備OT 與ICT 的融合。向下能夠兼容各類終端的業(yè)務請求，向上能夠根據(jù)不同的業(yè)務場景提供不同的API接口規(guī)范實現(xiàn)業(yè)務快速部署。運營商應該要建立統(tǒng)一的MEC 管理平臺能夠對各分散節(jié)點的MEC 進行分權分域實施統(tǒng)一維護、達到業(yè)務統(tǒng)一快速部署、減少維護成本、快速處理故障的目標。

4 結束語

本文介紹了多融合邊緣MEC 技術，通過對5G 三大業(yè)務對MEC 的要求進行了分析，并結合業(yè)務特性提出了MEC 需要具備的能力和部署方案。運營商通過MEC 的能力開放，向第三方應用及服務開放邊緣網(wǎng)絡能力，從而放大電信運營商網(wǎng)絡價值，使能創(chuàng)新的應用、服務與商業(yè)模式。