移动边缘计算(MEC)技术发展趋势

1、Technology技术企业俞一帆英特尔中国研究院高级研究员任春明英特尔（中国）研究中心有限公司项目经理I阮磊峰英特尔（中国）研究中心有限公可软件经理I陈思仁英特尔亚太研发有限公司平台解决方案架构师丿M HC的槪念最初于2（）13年在1B21与 Nokia Siemens网塔共同唯出的一歎计算 平台上出现。2（）14年.欧洲电信标准协会 （HTSI）成立了移功边缘计直规帀工作组 （ETSI Mobile Edge Computing Industry Specification Group） 幵始准力相关标 准化工作2016年.HTSI把此槪念扩異 为多接入边缘计筑（Multi-Access

2、Edge Computing） 将辺缘计尊能力从电信赊离 网络进一步延伸至其他无线接入网络（如 Wi-Fi）此外.包括3GPP及CCS八在内的 其他标准组织也启动了相关工作图1MEC系统整体架构移动边缘计算技术发展浅析移动边缘计算（MEC ）的基本思想是把云计算平台迁移到移动接入网边缘，试图将传 统电信蜂窝网络与互联网业务进行深度融合，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，提升用户体验，从而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。MEC的基本特点包括业务本地化.近距离及低时延的业务交付.为业务提供用户位置感知及其他网络能力。本刊讦者I程瞬琳MEC系

3、统基本架构藝体架构如匡1所示.MEC系统位于无线按入 点及有线网绍之ML在电网纭中. MEC系统可部署于无线接入网与移动 核心网之间。MEC系统的核心设舀是荃 TlTii审磚件平台构津的MEC眼务器 MEC系统運过部暑干无线荃拈内部或无 线接入网边缘的云计莫设旋（即边缘云） 提供本地化的公有云服务并可连接其它 网络（如企业网）内部的私育云实现;昆含 云服务 MEC系统提供荃于云平台郃J虚拟 化环境（例如OP（?nStack ）.支持第三方应 用在边缘沢内的虚拟机（VM）上运行 相 关的无线网络能力可運过MFC服务器上 的平台中间件向痢三方应用开放.MFC系统的荃本组件包括路由子系 统、能力开放

4、手系统、平台管浬子系统及 边缘云荃础设旅前3个于系统却詈千Technology技术光通信SI GtOfjMobile CdseApplcMkxiMot>l< (d<< AptiotioeLTleNB (rnuhtorITt EFC EmStofR£SThilAP1(M£Cfcke)DW Cache1NTS . W$Dau Pseoeopmern wt (DPOK)Open Vrtualiution Profte 10VP)Mobile Idee ComputingMEC服务器内.而边缘云荃础设旅则主 茁詈左网给边缘的小型或薇型数据中心 构成。基本功能

5、组件边缘云荃础设怖边缘云荃础1殳能 特指为第三方应用提供的包括计算、内 存、存储圧网貉裳资源在内的荃干小型化 硬件平台构津的门'资澹池.便其能够实现 本地化业务部署.且方式播近荃干专统 數据中心的业务部暑跖宙子系统跖宙子系统为MEC系统 内部的各个组件猩克荃本的数据转发及 网绪连接能力并为边缘云內的第三方虑 拟业务主机提供网结虚拟化支持能力开放子系统能力开放子系统支 持第三方以谓用应用程宇接口（ API）的形 式.通过平台中I件驱功移功网给共现网 縉能力调用“平台昔理子系统.平台首理子系统的 主写功能包括：对移动网貉数据平面进厅 mi.对来自能力开放子系统的能力调用 清求进厅管控.疋边

6、缘云内的【丁荃础设廉 进行规划说排及対相关计理号戟进厅统 计上报。英特尔网络边缘虚拟化套件曼干理件贵耳池化公软現件解嘱的 .总想.英持尔推出了NEVSDK （网络边 缘虚拟化興件）.可协助MEC领域的合作 伙岸加速开爰直向申信翎域的相关应用 除荃卍设施平台能力以外.NEVSDK还可 为MECS用开狡畫提洪荃干IP业务的.具 备主富API接口左葺住能莉穴能力的荃直 软件环用一它为开狡者辱蔽了冒杂的电信 网结担制.即便开发耆对繫琐的电信网貉 不了解，也可进行快速应用开狡.此外. NHV SDK还黑供开爰实例程洋及荃站/核 心网模扣器（需向英特尔和怛凭伙侔丰语 软件使冃许可）.从而帮助应用开发者快

7、速搭澳核近现实网络的环境以便进厅快 速测试血证。套件物NEV SDK圣干风河公司的NFVf|?决 方案Titanium Serve的部分组件及DPDK 实现.雪零运厅在安装了英持尔至强处 湮器的x86服务器平台上.其貳暑伫董位 千无线接入网和移动核心网之间.可实 现无线网络能力向第三方应用的开放。其架构如132所示.NEV SDV的主萼功 鸵包括能力开放功能.路由功能及本地 DNS服务功能。戛2NEVSDKC）能架构能力开放功能荃干RKSTful API核口实现育向第三方的能力注册谐冃鉴权、 绸用订也、能力岌市衣能力更新.从而实 现MEC平台能力开放于系统的基本功能 运行I其中.有关网络佶*开

8、放的功能由 网绍信息服务（NIS）權块提供路由功能支持MEC平台路由子系 统的荃本运行.田网络数滞菇由眼务 （NTS）複块实现 它为MEC系统内各组 件提供荃本的數搐扶走农网络连接能力. 并针对MEC平台上的左拟业务主机提供 网貉主拟化支持.路m功能还对MEC系 统内的叛涪丽三进厅统计。本地DNS眼势 功能为接入MEC平台的审户终猜提供加 速的DNS解析服务_功能模块能力开放功能嘎块该嘆块荃干 HTTP以JSON数据格式实现能力开放 相关數据的传输.支持第三方应用（ME App） ilitRESTful API来调月MEC平台 提供的服务（ME App Service）.即平台中 创件 MK

9、AppESE可以迪直向烬端甲户的 筆三方业务应用.也可以是面向能力开放 子系统的平台中间件。路由功能模块该戛块提供了 GTP-U数据流的解析处湮能力.包括IP 地址识别、路由、GTP协议包的封玻女解 封装支持把1.TE协议嘤的数据以1P包的 形式提供绐MEC平台上运行的第三方应 用NEV SDK巨前根捱GTP-U数据流内 轩茨的II嗷据包的目的IP地址及诵口实现 數据包的路由转龙其典型用 例包括：cNB到EPC转发、边缘 云业务眼务器转发及MEC平台 内部虑拟机之间的转狡"DNS功能環块通过茁善 i三嘎块.用户络清狡出的DNS 直询请求会被转入何EC平台内 宣的DNS服务器.域爸輕析

10、结 專直谖返回哈用户终吉如甲 域名无法婢析.则解析谓求被 狡送到外部DNS服务器.待解 析芫成陌.相关域W记录被纹 存在内宣DNS服务養上用干 服务下一次域名解析请求。MEC测试技术MEC功能的测试环境如国】所示 测 试环W可基干亘实络嘯和基站.也可诵过 汇试仪素模初荃站和约喘功能开舁刖试 MEC功能可甲独史譽.也可部書在荃站或 核心网设备上MEC功能必纱与业务服务 器相连.用千支持MEC首理核口测试系统要求被测的MEC系统应荃干X86運用 碑件服务器构津被测系统应安笑具备 MEC功能的软件.且其运行的网縉环埠 应具5MEC功能。测试仪表具备笞令监测、分析功能及 虑拟化平台和网络的实时性能检测

11、、统计. 分析功能.以氏系统资專（如CPU占育率 埠）监控功能一测试仪衰可以複拟仿真荃 站和终喘的功能如生产数据流量笺溯目MRC系统的测试项目包括：血拟化平 台测试、部署测试、功能测试、皆理按口 测试及业务测试。各个m目的县体内容评 见下文。虚拟化平台漁试：虚拟化平台的实时性 能、服务器内部不同左拟机间的通值能力h署测试：遇过MANO和EMS创津 MEC网塔.運过专同硯件平台部暑MEC 网络。功能测试：本地业务访间、业势透 传、荃干目的1P透行业务过滤和路由、荃 干目的片和册口送行业务过滤和隹由、业 务限速、业务阻断、业务用宜统计与探立 计瞑、业务用呈合并统计、业势用昱烛立 统计、约捕移出MH

12、CyWM区时支持切换 下的业务连续性、终堆移入MEC帯盖区 时支持切換下的业务连续性菅理接口测试：与应用翟序通讯接 U、注册和注箱服务、平台服务能力列衰 直询、平台订阐服务、平台服务数搦更術 服务柏数据发布服务。业务测试：祝频业务体脸、常强现买 业务体脸。MEC相关标准发展情况目前多家运莒商及设备厂商在 多个标隹组织或相关机构狡起了®向 MEC的研究工作KTSI干2016年发市了 3份与MEC相关的拽木规范.分别涉农 MEC木语.披木尋求及冃例、代4EC唯架 与参考架构。3GPP在R AN3及SA2两个工作组分别 发起了3个与MEC相关的技木报告其中 TR 36.933及TR 38.

13、80）由R.，N3工作组穴 起.分别关注对列言I.T卜:网络的增禅及荃 干新空口枝木的5（；无线接入网架构TR 23.799由SA2工作组狡起主零关注5（；核 41、网奧构演进.CCSA在无线運信技木工作吞员会官 劫了一项研究顶且.将MEC系统称为“固 向业务的无线接入网” （SoRAN, Servict* Oriented RAN）冷亥项目旨在SffSoRAN 方宴架构、SoRAN应用与瘁求.AP【接口 規范及对珅有无线设备粒网塔的影响NGMNftsfaH.在网络边缘祥宴引入一 种皆能节点.可衞分执厅核心网功維或盍 其他功匪（例如荃干上下文感知的功态 纯存）o在安全性方育.NGMN认为MEC

14、 可能对网笔逻游产生影响厶由干本地分流坏舌旳引入将昔廻芳左.召萼吉虎不 同网唱在防火埋第曙方世1旳协乌性.以繼 保灣游用户的体脸IMT-2020（5G）准进组TtMEC的功 能及袈构进厅了论述认为MEC改变了传 统4（；系统中网绪与业务分离旳状态.使得 业务平台下沉至网绪边纬实现了网绪从 接人昔道向信息化服务使能平台的跨越. 理5G的代衰性能力虚拟化5G网络中的边缘计算5G、C-R AN和vR AN性能的充分提 升.均有荊于RAN技木的革衞.无论这些 荃新是作用于频港效率、无线樓口还是架 构昊賀NFV和SDN技木正在功能层直 持渎支持核心网内的流程优化.而MEC 则更多地专注干苇助运莒裔f：管

15、理其应 用.以衣应用震直上的端到瑞流量33 MK瞬测试环境示总图业务服务器而我们在审视MEC, 5G和虎拟化的 关系时.要认识到它们井非是揍在运莒商 面前供其挑选的、住此之间可以相互昔代 的婢决方峯粤认识到在5（；来临之时.我 们需要边缘卄篡-边缘运罩昵够在丸； 到来之前降低网络的时延.而在5（；到来 之匠.我们也依然霞嘤边缘计星采进一步 降低网結时延.以满足5（；的需求同样. 由千用于荃等处理旳、農中化放置的BBU 为部分边缘计翼功能提洪了一个适台的 切入点.RAN虚拟化也育助于边缘计直 的推广举例来说部箸在一个零害中心 內的小型C-RAN网元（如BBIJ所在的位 § 就可以同时放

16、SMEC服务器来管理 一些本地化的应里.笄将其遲过劣匡网络 和Wi-Fi网結瀝供韦访问音们使用诵过 C-RAN/vRAN和MEC的集成化部暑. 运菖裔还可以改善其业务用例.这是E3 为在这伸宜成化前署之上盾添NEC所产 生的成本.嘤远远低于在现有築构上扩展 MEC所希的成本。MEC遇过在无线接入网内提供云化 的IT能力.实现了近距离.超低延时、高 带帘以及实时访问无线网结信慝和以位 董识别为特征的眼务环境MEC不但为 应用开岌者和内容提供简丸供了全衞的业 务开址环環及用户体脸.而旦促进了移功 网路运菖商的祎型.买现了网结从谖入管 道向信舅化眼务便能平台的跨越.是5（； 的代衰性能力之一 MECI3此正成为计 篡机及運信行业新的热点 众