5G為什么需要MEC 1946年出現(xiàn)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)后，信息技術(shù)快速迭代升級(jí)，最近10年發(fā)展到了4G網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算階段，大大改變了人類生活。當(dāng)前正在進(jìn)入5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，將提供eMBB高帶寬、uRLLC極低時(shí)延、mMTC大連接等高品質(zhì)業(yè)務(wù)，同時(shí)也面臨新的挑戰(zhàn)。
■ 數(shù)字化和智能化的算力需求推高終端成本:為了支持圖像識(shí)別，機(jī)器決策，AR/VR等業(yè)務(wù)，終端算力的需求迅速增加，終端成本快速上升。
■ 5G終端高帶寬，導(dǎo)致骨干網(wǎng)擁塞:5G終端支持高帶寬，能傳輸4K/8K這樣的大流量業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)從基站一級(jí)級(jí)匯聚到數(shù)據(jù)中心的過程中，骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)越來越擁擠，最終影響端到端的傳輸質(zhì)量。
■ 實(shí)時(shí)性不夠，影響業(yè)務(wù)質(zhì)量:云端的算力無法滿足超低時(shí)延業(yè)務(wù)需求，例如在無人駕駛汽車場(chǎng)景下，汽車需要精確到毫秒級(jí)別的反應(yīng)時(shí)間，一旦出現(xiàn)延遲則有可能釀成涉及人身財(cái)產(chǎn)安全的嚴(yán)重后果。
■ 數(shù)據(jù)安全和隱私:有些行業(yè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)機(jī)密性比較強(qiáng)，例如，機(jī)場(chǎng)的數(shù)據(jù)涉及航空管制等機(jī)密信息希望在本地存儲(chǔ)和處理。
針對(duì)上述挑戰(zhàn)，兼顧成本和性能的優(yōu)勢(shì)，算力匯聚在邊緣，MEC（多接入邊緣計(jì)算）成為數(shù)字化和智能化時(shí)代的算力洼地。MEC方案定位在邊緣，可以有效降低終端成本，降低傳輸帶寬占用，降低業(yè)務(wù)時(shí)延，提高業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全。
圖1 算力匯聚在邊緣
MEC加速5G業(yè)務(wù)創(chuàng)新 MEC（Multi-Access Edge Computing，多接入邊緣計(jì)算），是5G時(shí)代的重要技術(shù)，提供“通訊連接+計(jì)算”能力，把云計(jì)算從中心延伸到邊緣，增強(qiáng)了云計(jì)算的能力，拓展了云計(jì)算的應(yīng)用范圍。
MEC將計(jì)算資源和業(yè)務(wù)匯聚在網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)，為用戶提供超低延遲的業(yè)務(wù)感知和可控的網(wǎng)絡(luò)傳輸成本，以支撐以人為中心的新型業(yè)務(wù)和以物為中心的萬物互聯(lián)應(yīng)用。讓我們一起來了解下MEC在5G業(yè)務(wù)創(chuàng)新應(yīng)用。
a) V2X應(yīng)用 5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)uRLLC場(chǎng)景下V2X的遠(yuǎn)程車檢與控制時(shí)延要求為20ms，對(duì)自動(dòng)駕駛時(shí)延要求為5ms，邊緣計(jì)算是5G網(wǎng)絡(luò)中降低時(shí)延的使能技術(shù)。如圖所示，通過5G網(wǎng)絡(luò)和MEC車聯(lián)平臺(tái)的本地計(jì)算，在緊急情況時(shí)下發(fā)告警等輔助駕駛信息給車載單元OBU，相比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，車到車時(shí)延可降低至20ms以內(nèi)大幅度減少車主反應(yīng)時(shí)間，對(duì)挽救生命和減少財(cái)產(chǎn)損失具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。此外，通過MEC車聯(lián)平臺(tái)還可實(shí)現(xiàn)路徑優(yōu)化分析、行車與停車引導(dǎo)、安全輔助信息推送，和區(qū)域車輛服務(wù)指引等。
圖2 基于MEC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)V2X應(yīng)用
b) 工業(yè)控制移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展促使工業(yè)園區(qū)對(duì)無線通信的要求越來越強(qiáng)烈，目前多數(shù)廠區(qū)/園區(qū)通過WiFi進(jìn)行無線接入。然后，WiFi在安全認(rèn)證、抗干擾、信道利用率、QoS、業(yè)務(wù)連續(xù)性等方面無法進(jìn)行保障，難以滿足工業(yè)需求。如下圖所示，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)和MEC平臺(tái)，可在工業(yè)4.0時(shí)代實(shí)現(xiàn)機(jī)器和設(shè)備相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析處理和本地分流，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，提升生產(chǎn)效率。由于無需繞經(jīng)傳統(tǒng)核心網(wǎng)，MEC平臺(tái)可對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地實(shí)時(shí)處理和反饋，相當(dāng)于為行業(yè)用戶提供基于MEC的無線準(zhǔn)專網(wǎng)，具有可靠性好、安全性高、時(shí)延短、帶寬高等優(yōu)勢(shì)。隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，MEC的邊緣計(jì)算可提供AGV調(diào)度控制，工業(yè)AR輔助巡檢和裝配，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)控制，遠(yuǎn)程維護(hù)及操控，工業(yè)高清圖像處理等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。
圖3 基于MEC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制
c) 云游戲云游戲在云端渲染，能在很大程度上減小玩家游玩游戲的設(shè)備成本；然而，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量較差時(shí)，玩家會(huì)直接感受到從指令輸入到畫面更新延遲較高，從而顯著降低玩家游戲體驗(yàn)質(zhì)量。利用5G網(wǎng)絡(luò)低延時(shí)、高帶寬、扛抖動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，將云游戲下沉到邊緣，通過MEC平臺(tái)為云游戲提供本地分流能力和邊緣加速渲染能力，大幅降低時(shí)延，提升云游戲業(yè)務(wù)體驗(yàn)。
圖4 基于MEC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)
d) 高清視頻高清/超高清視頻流量劇增（3~7倍），傳輸鏈路出現(xiàn)瓶頸，而且擴(kuò)容困難或成本昂貴。在高校園區(qū)、地鐵、高鐵站、機(jī)場(chǎng)、高密度住宅等用戶密集區(qū)域，將CDN下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容分布式部署，可以減少對(duì)回傳網(wǎng)壓力，提升用戶體驗(yàn)。
圖5 基于MEC的CDN下沉
中興通訊MEC方案聚焦1+4的場(chǎng)景從上述應(yīng)用可以看到，MEC可以有效降低終端成本，降低傳輸帶寬占用，降低業(yè)務(wù)時(shí)延，提高業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全。MEC需要找到合適的應(yīng)用場(chǎng)景才能真正釋放價(jià)值。中興通訊從一開始就關(guān)注邊緣業(yè)務(wù)在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的落地，目前已探索出‘1+4’的場(chǎng)景模式。
■ “1”是指運(yùn)營商無線類業(yè)務(wù)，即包含高精度室內(nèi)定位、無線網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)能力、無線智能網(wǎng)優(yōu)、O-RAN應(yīng)用以及視頻TCP加速服務(wù)在內(nèi)的無線類基本應(yīng)用。
■ “4”則是指包括大視頻、智能制造、智能電網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的四大行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。
中興通訊一直致力于為運(yùn)營商的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供助力，協(xié)助運(yùn)營商將傳統(tǒng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)打造成一個(gè)智能型的網(wǎng)絡(luò)，并在網(wǎng)絡(luò)邊緣為不同類型的消費(fèi)者提供更加個(gè)性化的服務(wù)。目前，中興通訊和國內(nèi)三大運(yùn)營商緊密合作，已經(jīng)進(jìn)行了智慧商業(yè)、智慧校園、智能工廠、VR/AR、自動(dòng)駕駛等各種試點(diǎn)，積累了豐富的組網(wǎng)部署實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。
雖然目前MEC的商業(yè)模式還在探索過程中，但在產(chǎn)業(yè)鏈的共同推進(jìn)努力下，后續(xù)不僅會(huì)涌現(xiàn)大量“節(jié)流”型的邊緣應(yīng)用，也會(huì)有海量的“開源”型業(yè)務(wù)誕生，實(shí)現(xiàn)設(shè)備商、運(yùn)營商、業(yè)務(wù)商三贏的格局。
