多接入边缘计算（MEC）技术及业务发展策略

何春霞，陈 刚

（中国联通广州市分公司，广东 广州 510000）

多接入边缘计算（Mobile Edge Computing，MEC）概念最初于2013年出现。IBM（International Business Machines Corporation）与Nokia Siemens网络当时共同推出了一款计算平台，可在无线基站内部运行应用程序，向移动用户提供业务。欧洲电信标准协会（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）于2014年成立移动边缘计算规范工作组，正式宣布推动移动边缘计算标准化。其基本思想是把云计算平台从移动核心网络内部迁移到移动接入网边缘，实现计算及对存储资源的弹性利用。这一概念将传统电信蜂窝网络与互联网业务进行了深度融合，旨在减少移动业务交付的端到端时延，发掘无线网络的内在能力，从而提升用户体验，给电信运营商的运作模式带来全新变革，并建立新型的产业链及网络生态圈。2016年，ETSI把MEC的概念扩展为多接入边缘计算，将边缘计算从电信蜂窝网络进一步延伸至其他无线接入网络。MEC可以看作是一个运行在移动网络边缘、运行特定任务的云服务器。

2019年5G时代到来，让各行各业网络具有高宽带、低延时、广连接的特征，对云网络未来有着更高的展望。作为步入5G时代的关键技术——移动多接入边缘计算（MEC）技术，极高地提升了云数据的安全，降低了应用中的延时。随着运营商5G覆盖技术的建设，多接入边缘计算（MEC）技术成为开发网络市场拓展各项业务的敲门砖，在这个技术应用下强化了各产业融合性，指引产业向着5G进军。为将MEC技术展现在客户面前，需要加快对MEC技术实施标准化建设，并在运营商网络内做试点部署，期望在最短时间内达到MEC技术的需求标准和战略部署。

1 多接入边缘计算（MEC）技术发展现状

1.1 MEC技术框架和应用场景

在结合ETSI和3GPP标准的MEC中5G技术参考框架和现阶段MEC技术的应用上，MEC位置在接入网处与移动核心网、骨干网IDC之间，接入网分为无线和有线2种，在虚化的NFV（Network Function Virtualization）基础设施上，由网络接入局所和边缘的DC机房进行部署，从而提供本地比较近的路由分流和计费等边缘网络服务，服务是可以支持第三方业务应用的边缘环境。其中边缘服务的网络需要在5G网络中，和5G网络核心的SMF（会话管理功能）做网元交互，如果接受SMF分流策略会话管理，会在4G的网络中与核心网相连接，主要有透明串联模式和CUPS架构的U面下沉模式。

边缘应用环境主要包含MEP（Monetware Enterprise Platform）平台和MEC服务应用，其中提供注册中心的服务框架支持和MEC服务功能开放由MEP来提供，通过MEP由MEC的应用发现服务和发现服务消费者，还可以注册成为MEC服务的提供者。在基于NFV下的MEC也可以接受NFV的管理，同时可以接受NFV的编排，VIM（Virtualised Infrastructure Manager）可以用NFV统一化下的虚拟基础设施进行管理。MEC管理平台含有网元级EMS管理和MEP平台虚拟化管理功能等，MEC的编排业务是提供边缘网络和业务应用的编排，边缘的节点设施可以做调整[1]。

在MEC应用上首先包括网络连接和网络能力开发有关的边缘服务，服务对象为本地边缘网络，例如企业Wi-Fi移动虚拟专网、无线网络定位和与室分结合的室内定位；其次是边缘具备就近服务的特点，可以节省回传带宽，降低延时视频边缘服务，例如CDN（Content Delivery Network）结合边缘服务获得的边缘缓存、视频监控面对的边缘存储与识别功能；然后是面对车辆网和工业网络等设施，同样可以降低延时，并得到较高可靠性的边缘处理服务需求，如车辆网V2X情景内区域的高精度地图动态实时加载功能、区域化的自动驾驶车辆功能等；最后是面向终端计算迁移来降低终端成本的多接入边缘计算辅助的服务，如AR、VR等边缘云渲染服务。中国3大运营商都在开展MEC服务测试，所尝试的MEC业务主要有LTE（Long Term Evolution）移动虚拟专网、车联网、边缘缓存、室内定位和VR直播等服务。

1.2 MEC现阶段主要问题

1.2.1 技术层面

在技术层面涉及到的MEC网络标准和平台的软件等产业开发需要与合作者共同打造，在打造中仍有较多标准和软件技术问题需要探讨和解决，具体如下。

移动网MEC标准：在4G网络中的MEC标准并没有确定，现阶段在部分场景中虽然可以融入MEC，但在应用中会受到限制，中国现阶段的CCSA（China Communications Standards Association）同样在制定MEC在4G网络下的标准，并计划发布。在考虑5G战略部署方面，网络中部署多接入边缘计算MEC/UPF为主流，在移动网络上的MEC无线网络信息、带宽管理、网络定位等的标准化能力的实现仍然在研究开发中[2]。

MEC应用管理编排：在DC部署的边缘平台中的MEC通常是基于NFV模式，中国运营商对NFV的开发和发展还没有到达应有的规模部署阶段，在NFV管理和编排系统MANO前，应用更多的是面对网络功能虚拟化的服务，针对边缘应用，尤其在涉及第三方互联网边缘应用下，管理和编排是基于MANV的拓展和接口功能来实现的，新增边缘应用的管理和编排系统，中国各领域还没有达成共识。

MEC应用环境：在现阶段ETSI的MEC标准定义的边缘应用服务上，服务注册、发现及部分网络能力服务API（Application Program Interface），主要还是在聚焦网络协议分析和分流等网络功能的实现中来应用MEC，在应用中的环境还比较薄弱。多接入边缘计算要考虑到应用开发者的情况，从而开发部署适合PaaS（Platform as a Service）能力的业务，例如轻量级的容器、边缘应用开发框架等。多接入边缘计算重点业务和涉及的客户主要还是IT类的应用服务计算需求。

1.2.2 业务层面

运营商在开发业务试点和技术验证阶段需要在商用和规模化推广的MEC业务仍然较少，这就导致MEC服务在商业领域中还处于摸索阶段，主要涉及的领域如下：①对时延要求超低的业务。时延要求在10 ms内，例如汽车自动驾驶、触觉互联网等，这些还处于研发当中，通常主要以试点试验为主，针对这方面运营商也还在摸索中。②需要运用多接入边缘计算的理念与框架做计算优化调节分布的业务。如果这种调节业务提供商可以单独完成，相对业务进展会比较快速。例如，作为安防行业中全系产品的服务提供商，可以推出云+边缘相融合的安防系统。但是当涉及到需要多家提供商联合完成的业务时，如基于边缘云的VR，涉及的领域较多，主要有运营商、CDN、云和VR终端的厂家等，这就要对产业总价值进行相对分配，会造成MEC服务进展缓慢[3]。③目前中国多接入边缘计算业务商用比较多的是工业性质的互联网领域，多接入边缘计算对工业设备可以起到数据采集和本地处理的功能作用，并通过与云端协作，实现云+边缘的一体化服务模式。对MEC现阶段需要提供这方面服务的主要有工业自动化提供商和公有云提供商，首先需要有较强的工业专业知识累积和具有针对该工业较为专业的团队；其次是多接入边缘计算要与云端平台合作，两者共同提供工业大数据的分析和设备掌控等服务内容。现阶段运营商在工业领域还是以数据采集和传输共享为主要目的，对预测性能和维护性能等工业大数据的分析还处于建设中，尚缺乏相关专业积累，MEC所需要的应用环境缺少工业数据分析处理的服务化场景，并且MEC与云端之间的合作关系还没有建立。

2 MEC产业发展策略

2.1 战略发展机遇

现阶段MEC虽然还存在较多的问题需要解决，但在物联网、视频、大数据和人工智能等产业的发展还比较先进，这些产业促使多接入边缘计算发展到云+端、云+网络边缘+端、云+网络边缘+网关+端等多种模式的计算分布情况应用场景，并各有各的适用性。在这些数以万计的接入局所和边缘机房电信运营商中构建出的MEC边缘计算还是具有优势的，并迎来其较大机遇。

靠近边缘的需求主要特点是碎片和动态化，在互联网中服务提供商会建立自身大规模并且广域分布的多接入边缘计算网络，但这会让提供商成本提高并且降低效率。因此，与运营商合作才是互联网服务提供商的优先选择，运营商构建面向互联网服务提供商的边缘服务，并将服务开放化[4]。

针对大型的政企行业服务客户而言，由于数据涉及到敏感性和安全性的需求，政企客户基本对本地化云服务的需求较高，在MEC提供政企的虚拟专网+本地化ICT服务是运营商需要解决的方案策略之一。

在运营商自身的云+物联网服务中，MEC边缘计算云可以拥有丰富的提高产品能力的功能，是多接入边缘计算为运营商服务的主要形态。

2.2 业务发展策略

从通过网络边缘本地分流服务连接为主，再到云网融合的边缘LaaS（Infrastructure as a Service）/PaaS环境，多接入边缘计算在不断深入云边缘协同和云网融合服务中。MEC虽然具有网络特有的节点属性，但作为多接入边缘计算，MEC计算特性还需要增强。云边协同和云网融合是MEC边缘计算运营商重要的发展战略目标。现阶段MEC的标准化研究侧重点是网络层面与无线基站和移动核心网接口、固定移动多接入的融合等，在未来MEC发展重点多为构建多网元与多业务统一的边缘云设备，在边缘云基础上提供多接入边缘计算网络服务和边缘应用环境的融合性质服务。

作为云网融合的MEC平台，不光要对网络建设进行部署，还要对业务驱动和业务应用进行生态培育。现阶段大部分多接入边缘计算业务还处于早期发展阶段，运营商在MEC边缘云建设和业务开发上还需要考虑业务应用场景、市场规划、商业成熟、边缘依赖等，针对多接入边缘计算业务的市场做出的调研，对MEC部署和业务提出以下发展策略：①从多接入边缘计算与相关业务规模着手，相对于边缘性质强和市场规模较大的视频监控、CDN业务等，在边缘计算技术提高方面可以提供云协同的服务；对于医疗等行业市场，多接入边缘计算云服务也有较大规模领域，可以设立企业移动虚拟专线替代传统的Wi-Fi服务，并针对这方面业务加入垂直行业的方案，且共同实施，现阶段已经有相关企业开始实施多接入边缘计算商用验证兼具有运营商特殊的ICT服务模式；对于尚未商业成熟还处于开发阶段的新型边缘计算服务的智能网联车、云VR、AR等服务业务也在适当展开开发和验证，推行试点服务。②针对不同种类的多接入边缘计算业务，根据客户的需求、市场竞争现状、运营商情况，通过MEC业务来提供本地多接入边缘计算网络连接服务并加入不同类型的服务，例如提供边缘LaaS服务，即为互联网公司边缘资源出租，或者提供平台化边缘PaaS服务及网络+平台+应用多种服务，这些都可以实施综合服务的不同方案。

3 结语

综上所述，提高多接入边缘计算（MEC）技术的应用，可以有效降低时延、节约能源、提高接入点，MEC技术的应用为各行各业网络服务端带来巨大变革，获得相关行业的关注。在商业发展领域中可以结合MEC的应用，多元化利用网络运营服务模式，对MEC技术有更长远的发展部署。