多接入邊緣計算（MEC）技術及業(yè)務發(fā)展策略

何春霞，陳 剛

（中國聯(lián)通廣州市分公司，廣東 廣州 510000）

多接入邊緣計算（Mobile Edge Computing，MEC）概念最初于2013年出現(xiàn)。IBM（International Business Machines Corporation）與Nokia Siemens網(wǎng)絡當時共同推出了一款計算平臺，可在無線基站內部運行應用程序，向移動用戶提供業(yè)務。歐洲電信標準協(xié)會（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）于2014年成立移動邊緣計算規(guī)范工作組，正式宣布推動移動邊緣計算標準化。其基本思想是把云計算平臺從移動核心網(wǎng)絡內部遷移到移動接入網(wǎng)邊緣，實現(xiàn)計算及對存儲資源的彈性利用。這一概念將傳統(tǒng)電信蜂窩網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務進行了深度融合，旨在減少移動業(yè)務交付的端到端時延，發(fā)掘無線網(wǎng)絡的內在能力，從而提升用戶體驗，給電信運營商的運作模式帶來全新變革，并建立新型的產(chǎn)業(yè)鏈及網(wǎng)絡生態(tài)圈。2016年，ETSI把MEC的概念擴展為多接入邊緣計算，將邊緣計算從電信蜂窩網(wǎng)絡進一步延伸至其他無線接入網(wǎng)絡。MEC可以看作是一個運行在移動網(wǎng)絡邊緣、運行特定任務的云服務器。

2019年5G時代到來，讓各行各業(yè)網(wǎng)絡具有高寬帶、低延時、廣連接的特征，對云網(wǎng)絡未來有著更高的展望。作為步入5G時代的關鍵技術——移動多接入邊緣計算（MEC）技術，極高地提升了云數(shù)據(jù)的安全，降低了應用中的延時。隨著運營商5G覆蓋技術的建設，多接入邊緣計算（MEC）技術成為開發(fā)網(wǎng)絡市場拓展各項業(yè)務的敲門磚，在這個技術應用下強化了各產(chǎn)業(yè)融合性，指引產(chǎn)業(yè)向著5G進軍。為將MEC技術展現(xiàn)在客戶面前，需要加快對MEC技術實施標準化建設，并在運營商網(wǎng)絡內做試點部署，期望在最短時間內達到MEC技術的需求標準和戰(zhàn)略部署。

1 多接入邊緣計算（MEC）技術發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 MEC技術框架和應用場景

在結合ETSI和3GPP標準的MEC中5G技術參考框架和現(xiàn)階段MEC技術的應用上，MEC位置在接入網(wǎng)處與移動核心網(wǎng)、骨干網(wǎng)IDC之間，接入網(wǎng)分為無線和有線2種，在虛化的NFV（Network Function Virtualization）基礎設施上，由網(wǎng)絡接入局所和邊緣的DC機房進行部署，從而提供本地比較近的路由分流和計費等邊緣網(wǎng)絡服務，服務是可以支持第三方業(yè)務應用的邊緣環(huán)境。其中邊緣服務的網(wǎng)絡需要在5G網(wǎng)絡中，和5G網(wǎng)絡核心的SMF（會話管理功能）做網(wǎng)元交互，如果接受SMF分流策略會話管理，會在4G的網(wǎng)絡中與核心網(wǎng)相連接，主要有透明串聯(lián)模式和CUPS架構的U面下沉模式。

邊緣應用環(huán)境主要包含MEP（Monetware Enterprise Platform）平臺和MEC服務應用，其中提供注冊中心的服務框架支持和MEC服務功能開放由MEP來提供，通過MEP由MEC的應用發(fā)現(xiàn)服務和發(fā)現(xiàn)服務消費者，還可以注冊成為MEC服務的提供者。在基于NFV下的MEC也可以接受NFV的管理，同時可以接受NFV的編排，VIM（Virtualised Infrastructure Manager）可以用NFV統(tǒng)一化下的虛擬基礎設施進行管理。MEC管理平臺含有網(wǎng)元級EMS管理和MEP平臺虛擬化管理功能等，MEC的編排業(yè)務是提供邊緣網(wǎng)絡和業(yè)務應用的編排，邊緣的節(jié)點設施可以做調整[1]。

在MEC應用上首先包括網(wǎng)絡連接和網(wǎng)絡能力開發(fā)有關的邊緣服務，服務對象為本地邊緣網(wǎng)絡，例如企業(yè)Wi-Fi移動虛擬專網(wǎng)、無線網(wǎng)絡定位和與室分結合的室內定位；其次是邊緣具備就近服務的特點，可以節(jié)省回傳帶寬，降低延時視頻邊緣服務，例如CDN（Content Delivery Network）結合邊緣服務獲得的邊緣緩存、視頻監(jiān)控面對的邊緣存儲與識別功能；然后是面對車輛網(wǎng)和工業(yè)網(wǎng)絡等設施，同樣可以降低延時，并得到較高可靠性的邊緣處理服務需求，如車輛網(wǎng)V2X情景內區(qū)域的高精度地圖動態(tài)實時加載功能、區(qū)域化的自動駕駛車輛功能等；最后是面向終端計算遷移來降低終端成本的多接入邊緣計算輔助的服務，如AR、VR等邊緣云渲染服務。中國3大運營商都在開展MEC服務測試，所嘗試的MEC業(yè)務主要有LTE（Long Term Evolution）移動虛擬專網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、邊緣緩存、室內定位和VR直播等服務。

1.2 MEC現(xiàn)階段主要問題

1.2.1 技術層面

在技術層面涉及到的MEC網(wǎng)絡標準和平臺的軟件等產(chǎn)業(yè)開發(fā)需要與合作者共同打造，在打造中仍有較多標準和軟件技術問題需要探討和解決，具體如下。

移動網(wǎng)MEC標準：在4G網(wǎng)絡中的MEC標準并沒有確定，現(xiàn)階段在部分場景中雖然可以融入MEC，但在應用中會受到限制，中國現(xiàn)階段的CCSA（China Communications Standards Association）同樣在制定MEC在4G網(wǎng)絡下的標準，并計劃發(fā)布。在考慮5G戰(zhàn)略部署方面，網(wǎng)絡中部署多接入邊緣計算MEC/UPF為主流，在移動網(wǎng)絡上的MEC無線網(wǎng)絡信息、帶寬管理、網(wǎng)絡定位等的標準化能力的實現(xiàn)仍然在研究開發(fā)中[2]。

MEC應用管理編排：在DC部署的邊緣平臺中的MEC通常是基于NFV模式，中國運營商對NFV的開發(fā)和發(fā)展還沒有到達應有的規(guī)模部署階段，在NFV管理和編排系統(tǒng)MANO前，應用更多的是面對網(wǎng)絡功能虛擬化的服務，針對邊緣應用，尤其在涉及第三方互聯(lián)網(wǎng)邊緣應用下，管理和編排是基于MANV的拓展和接口功能來實現(xiàn)的，新增邊緣應用的管理和編排系統(tǒng)，中國各領域還沒有達成共識。

MEC應用環(huán)境：在現(xiàn)階段ETSI的MEC標準定義的邊緣應用服務上，服務注冊、發(fā)現(xiàn)及部分網(wǎng)絡能力服務API（Application Program Interface），主要還是在聚焦網(wǎng)絡協(xié)議分析和分流等網(wǎng)絡功能的實現(xiàn)中來應用MEC，在應用中的環(huán)境還比較薄弱。多接入邊緣計算要考慮到應用開發(fā)者的情況，從而開發(fā)部署適合PaaS（Platform as a Service）能力的業(yè)務，例如輕量級的容器、邊緣應用開發(fā)框架等。多接入邊緣計算重點業(yè)務和涉及的客戶主要還是IT類的應用服務計算需求。

1.2.2 業(yè)務層面

運營商在開發(fā)業(yè)務試點和技術驗證階段需要在商用和規(guī)?；茝V的MEC業(yè)務仍然較少，這就導致MEC服務在商業(yè)領域中還處于摸索階段，主要涉及的領域如下：①對時延要求超低的業(yè)務。時延要求在10 ms內，例如汽車自動駕駛、觸覺互聯(lián)網(wǎng)等，這些還處于研發(fā)當中，通常主要以試點試驗為主，針對這方面運營商也還在摸索中。②需要運用多接入邊緣計算的理念與框架做計算優(yōu)化調節(jié)分布的業(yè)務。如果這種調節(jié)業(yè)務提供商可以單獨完成，相對業(yè)務進展會比較快速。例如，作為安防行業(yè)中全系產(chǎn)品的服務提供商，可以推出云+邊緣相融合的安防系統(tǒng)。但是當涉及到需要多家提供商聯(lián)合完成的業(yè)務時，如基于邊緣云的VR，涉及的領域較多，主要有運營商、CDN、云和VR終端的廠家等，這就要對產(chǎn)業(yè)總價值進行相對分配，會造成MEC服務進展緩慢[3]。③目前中國多接入邊緣計算業(yè)務商用比較多的是工業(yè)性質的互聯(lián)網(wǎng)領域，多接入邊緣計算對工業(yè)設備可以起到數(shù)據(jù)采集和本地處理的功能作用，并通過與云端協(xié)作，實現(xiàn)云+邊緣的一體化服務模式。對MEC現(xiàn)階段需要提供這方面服務的主要有工業(yè)自動化提供商和公有云提供商，首先需要有較強的工業(yè)專業(yè)知識累積和具有針對該工業(yè)較為專業(yè)的團隊；其次是多接入邊緣計算要與云端平臺合作，兩者共同提供工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析和設備掌控等服務內容?，F(xiàn)階段運營商在工業(yè)領域還是以數(shù)據(jù)采集和傳輸共享為主要目的，對預測性能和維護性能等工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析還處于建設中，尚缺乏相關專業(yè)積累，MEC所需要的應用環(huán)境缺少工業(yè)數(shù)據(jù)分析處理的服務化場景，并且MEC與云端之間的合作關系還沒有建立。

2 MEC產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略

2.1 戰(zhàn)略發(fā)展機遇

現(xiàn)階段MEC雖然還存在較多的問題需要解決，但在物聯(lián)網(wǎng)、視頻、大數(shù)據(jù)和人工智能等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還比較先進，這些產(chǎn)業(yè)促使多接入邊緣計算發(fā)展到云+端、云+網(wǎng)絡邊緣+端、云+網(wǎng)絡邊緣+網(wǎng)關+端等多種模式的計算分布情況應用場景，并各有各的適用性。在這些數(shù)以萬計的接入局所和邊緣機房電信運營商中構建出的MEC邊緣計算還是具有優(yōu)勢的，并迎來其較大機遇。

靠近邊緣的需求主要特點是碎片和動態(tài)化，在互聯(lián)網(wǎng)中服務提供商會建立自身大規(guī)模并且廣域分布的多接入邊緣計算網(wǎng)絡，但這會讓提供商成本提高并且降低效率。因此，與運營商合作才是互聯(lián)網(wǎng)服務提供商的優(yōu)先選擇，運營商構建面向互聯(lián)網(wǎng)服務提供商的邊緣服務，并將服務開放化[4]。

針對大型的政企行業(yè)服務客戶而言，由于數(shù)據(jù)涉及到敏感性和安全性的需求，政企客戶基本對本地化云服務的需求較高，在MEC提供政企的虛擬專網(wǎng)+本地化ICT服務是運營商需要解決的方案策略之一。

在運營商自身的云+物聯(lián)網(wǎng)服務中，MEC邊緣計算云可以擁有豐富的提高產(chǎn)品能力的功能，是多接入邊緣計算為運營商服務的主要形態(tài)。

2.2 業(yè)務發(fā)展策略

從通過網(wǎng)絡邊緣本地分流服務連接為主，再到云網(wǎng)融合的邊緣LaaS（Infrastructure as a Service）/PaaS環(huán)境，多接入邊緣計算在不斷深入云邊緣協(xié)同和云網(wǎng)融合服務中。MEC雖然具有網(wǎng)絡特有的節(jié)點屬性，但作為多接入邊緣計算，MEC計算特性還需要增強。云邊協(xié)同和云網(wǎng)融合是MEC邊緣計算運營商重要的發(fā)展戰(zhàn)略目標?，F(xiàn)階段MEC的標準化研究側重點是網(wǎng)絡層面與無線基站和移動核心網(wǎng)接口、固定移動多接入的融合等，在未來MEC發(fā)展重點多為構建多網(wǎng)元與多業(yè)務統(tǒng)一的邊緣云設備，在邊緣云基礎上提供多接入邊緣計算網(wǎng)絡服務和邊緣應用環(huán)境的融合性質服務。

作為云網(wǎng)融合的MEC平臺，不光要對網(wǎng)絡建設進行部署，還要對業(yè)務驅動和業(yè)務應用進行生態(tài)培育。現(xiàn)階段大部分多接入邊緣計算業(yè)務還處于早期發(fā)展階段，運營商在MEC邊緣云建設和業(yè)務開發(fā)上還需要考慮業(yè)務應用場景、市場規(guī)劃、商業(yè)成熟、邊緣依賴等，針對多接入邊緣計算業(yè)務的市場做出的調研，對MEC部署和業(yè)務提出以下發(fā)展策略：①從多接入邊緣計算與相關業(yè)務規(guī)模著手，相對于邊緣性質強和市場規(guī)模較大的視頻監(jiān)控、CDN業(yè)務等，在邊緣計算技術提高方面可以提供云協(xié)同的服務；對于醫(yī)療等行業(yè)市場，多接入邊緣計算云服務也有較大規(guī)模領域，可以設立企業(yè)移動虛擬專線替代傳統(tǒng)的Wi-Fi服務，并針對這方面業(yè)務加入垂直行業(yè)的方案，且共同實施，現(xiàn)階段已經(jīng)有相關企業(yè)開始實施多接入邊緣計算商用驗證兼具有運營商特殊的ICT服務模式；對于尚未商業(yè)成熟還處于開發(fā)階段的新型邊緣計算服務的智能網(wǎng)聯(lián)車、云VR、AR等服務業(yè)務也在適當展開開發(fā)和驗證，推行試點服務。②針對不同種類的多接入邊緣計算業(yè)務，根據(jù)客戶的需求、市場競爭現(xiàn)狀、運營商情況，通過MEC業(yè)務來提供本地多接入邊緣計算網(wǎng)絡連接服務并加入不同類型的服務，例如提供邊緣LaaS服務，即為互聯(lián)網(wǎng)公司邊緣資源出租，或者提供平臺化邊緣PaaS服務及網(wǎng)絡+平臺+應用多種服務，這些都可以實施綜合服務的不同方案。

3 結語

綜上所述，提高多接入邊緣計算（MEC）技術的應用，可以有效降低時延、節(jié)約能源、提高接入點，MEC技術的應用為各行各業(yè)網(wǎng)絡服務端帶來巨大變革，獲得相關行業(yè)的關注。在商業(yè)發(fā)展領域中可以結合MEC的應用，多元化利用網(wǎng)絡運營服務模式，對MEC技術有更長遠的發(fā)展部署。