MEC系統(tǒng)與5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系介紹

MEC (Multi-access?Edge?Computing)，是一個邊緣云平臺，通過與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)結(jié)合（數(shù)據(jù)面功能是結(jié)合點(diǎn)），提供一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，利用無線接入網(wǎng)絡(luò)就近提供電信用戶所需IT服務(wù)和云端計(jì)算功能，從而創(chuàng)造出一個具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級服務(wù)環(huán)境，讓消費(fèi)者能夠享有高質(zhì)量的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

圖1：MEC系統(tǒng)與5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)系

可以簡單用下面的等式來描述：

MEC = 多種接入 + 本地分流 + 能力（資源、網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)）

多種接入：用戶不管通過4G網(wǎng)絡(luò)接入、5G網(wǎng)絡(luò)接入、甚至固網(wǎng)接入，都能訪問部署在邊緣的同一業(yè)務(wù)，獲得相同的用戶感知。

本地分流：解決如何在網(wǎng)絡(luò)邊緣位置，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)就近分流到本地的問題，以便達(dá)到業(yè)務(wù)路徑時延最小化目的，在5G網(wǎng)絡(luò)里通過UPF下沉部署來解決。

能力：提供包括云計(jì)算資源能力、無線網(wǎng)絡(luò)能力、業(yè)務(wù)使能能力等，為邊緣應(yīng)用的本地計(jì)算處理提供各種便利。

MEC能力平臺框架

MEC將傳統(tǒng)電信蜂窩網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行深度融合，旨在減少用戶業(yè)務(wù)交互的端到端時延，同時通過發(fā)掘無線網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在能力，更好地提升用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。從MEC的完整解決方案考慮，MEC既需要通訊網(wǎng)絡(luò)能力（CT能力）支撐、也需要云計(jì)算能力（IT能力）支撐，是一個ICT技術(shù)融合的最佳結(jié)合點(diǎn)。

總體上，MEC基本架構(gòu)可以劃分為四層。

第一層為基礎(chǔ)設(shè)施層，包括各種類型的服務(wù)器，如以計(jì)算能力為主的計(jì)算型服務(wù)器、存儲為主的存儲型服務(wù)器以及硬件加速卡之類，滿足AI推理、圖形圖像渲染、網(wǎng)絡(luò)高速轉(zhuǎn)發(fā)等需求。

第二層為虛擬化層，為上層各種能力服務(wù)以及APP應(yīng)用提供虛擬化平臺資源及管理，包括虛機(jī)和容器兩種類型，滿足不同應(yīng)用共享統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施。

第三層為網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)能力層，網(wǎng)絡(luò)能力包括本地分流，還有NAT、虛擬防火墻VFW、DNS、業(yè)務(wù)負(fù)載均衡LB等組網(wǎng)基本服務(wù)能力，同時還提供無線網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)RNIS、帶寬管理、業(yè)務(wù)路由規(guī)則、無線室內(nèi)定位等服務(wù)。這些服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)能力開放框架，以API接口方式來提供服務(wù)。邊緣服務(wù)能力層采用微服務(wù)化框架設(shè)計(jì)，隨著后續(xù)業(yè)務(wù)需求的變化，可以引入新的能力，如AI能力、大數(shù)據(jù)能力等來豐富完善MEC的能力層。

第四層為部署在邊緣位置的各種應(yīng)用，如視頻監(jiān)控、AR/VR視頻、園區(qū)等各種應(yīng)用APP。

無線網(wǎng)絡(luò)能力

對于運(yùn)營商而言，MEC需要考慮怎么能夠發(fā)揮移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，以CT能力作為抓手，提供ICT融合的統(tǒng)一MEC平臺為最終目標(biāo)。MEC可提供CT特有的無線網(wǎng)絡(luò)能力，例如：

本地分流能力

本地分流能力是MEC的核心能力，對于本地計(jì)算或企業(yè)園區(qū)之類的應(yīng)用場景，首先需要解決業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流如何靈活高效地進(jìn)行本地卸載，就近接入問題。根據(jù)不同組網(wǎng)條件，可選的方案有面向4G網(wǎng)絡(luò)的TOF+方案(通過SGW下沉到MEC，增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)LBO（Local breakout）功能來實(shí)現(xiàn))；CUPS方案(采用CU分離方案部署，在核心機(jī)房部署GW-C，在邊緣機(jī)房部署GW-U，通過GW-U的分流功能實(shí)現(xiàn)本地分流)。面向5G的UPF方案，可以采用LADN（Local Area Data Network）、上行分類器UL CL（Uplink Classifier）分流或基于IPv6的Multi-homing分流。

中興通訊提供4G/5G融合的MEC本地分流解決方案，在同一平臺上，把上述分流功能做為MEC平臺上的服務(wù)插件，通過靈活的plug-in方式，支持4G、5G NSA、5G SA各種組網(wǎng)條件下的本地分流。

NAT/VFW/DNS/LB

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量通過本地分流卸載后，走隧道方式到MEP平臺，MEP平臺提供NAT地址轉(zhuǎn)換、虛擬防火墻VFW、域名服務(wù)DNS、負(fù)載均衡LB，完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流從運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)分發(fā)到各個APP應(yīng)用。

無線室內(nèi)定位

MEC通過融合室內(nèi)基站、藍(lán)牙BT等多種定位技術(shù)，提供3~5米的室內(nèi)定位能力，同時還可以通過基于MEC的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺諸如地磁、消防噴頭、火災(zāi)報警器等無線傳感器等進(jìn)行聯(lián)動管理。這種室內(nèi)定位能力，可以通過API方式開放給第三方應(yīng)用及商場大數(shù)據(jù)平臺，為用戶提供室內(nèi)導(dǎo)航、智能停車等業(yè)務(wù)應(yīng)用，從而在現(xiàn)有通訊能力的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加提供位置服務(wù)能力。

中興通訊基于室內(nèi)覆蓋的QCell設(shè)備，外加MEC定位服務(wù)，已經(jīng)和寅時科技、司馬大數(shù)據(jù)等應(yīng)用合作伙伴進(jìn)行了智慧商場、智慧樓宇、智慧園區(qū)等多個項(xiàng)目的合作。

Traffic Rule

MEC平臺需要提供業(yè)務(wù)規(guī)則管理配置等功能，邊緣應(yīng)用可以通過相關(guān)的業(yè)務(wù)規(guī)則配置接口，動態(tài)改變本地分流策略，實(shí)現(xiàn)按域名、IP五元組、用戶、基站位置等多種方式來對本地業(yè)務(wù)進(jìn)行靈活控制。

DPI/TCP優(yōu)化

這類功能以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能以及提升用戶QoE為主要目標(biāo)，基于MEC的DPI功能通過在MEC平臺實(shí)現(xiàn)深度報文識別，把識別結(jié)果通過隨路報文通知基站，基站按照設(shè)定的策略實(shí)現(xiàn)對特定業(yè)務(wù)類型的差異化調(diào)度算法保障，從而獲得更好的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

基于MEC的TCP優(yōu)化方案主要采用無線網(wǎng)絡(luò)特有的TCP空口優(yōu)化與有線側(cè)的TCP擁塞優(yōu)化結(jié)合，通過HTTP分片代理、TCP透明代理、TCP擁塞控制、無線資源調(diào)度優(yōu)化等功能來提升TCP業(yè)務(wù)的性能。

中興通訊在深圳聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)測試的效果表明，部署基于MEC的TCP優(yōu)化功能后，典型的Http業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)等可以獲得上行約15%，下行約30%的性能提升。

RNIS

無線網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)（Radio Network Information Services，RNIS）是向MEC應(yīng)用和MEC平臺提供無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的服務(wù)，這些信息可以用于優(yōu)化現(xiàn)有服務(wù)。RNIS能夠提供如小區(qū)ID，無線信道質(zhì)量、小區(qū)負(fù)荷和吞吐量等信息，后續(xù)隨著AI等人工智能分析推理能力的引入，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)QoS從用戶級->流級->報文級的更細(xì)粒度保障，提供位置感知、鏈路質(zhì)量預(yù)測等新的網(wǎng)絡(luò)能力。

在4G時代，智能終端技術(shù)（終端直接提供算力）全面促進(jìn)了PC互聯(lián)網(wǎng)向移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，在5G時代，MEC技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)邊緣提供算力）將會推動云計(jì)算平臺同移動網(wǎng)絡(luò)的融合，帶來新的商業(yè)生態(tài)和新的業(yè)務(wù)模式。

MEC既是一個資源計(jì)算平臺，又是一個無線網(wǎng)絡(luò)能力平臺，通過將移動接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合，一方面可以改善用戶體驗(yàn)，節(jié)省帶寬資源，另一方面通過將計(jì)算能力下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣位置，提供第三方應(yīng)用集成，為移動邊緣入口的服務(wù)創(chuàng)新提供了想象空間。

MEC平臺的網(wǎng)絡(luò)連接是關(guān)鍵抓手，計(jì)算力是有效保障，網(wǎng)絡(luò)能力及開放是推進(jìn)引擎。運(yùn)營商可以通過部署MEC平臺，發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，充分挖掘無線網(wǎng)絡(luò)能力，為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能，為未來創(chuàng)造更多網(wǎng)絡(luò)價值提供無限可能。
來源；c114