移動(dòng)邊緣計(jì)算

1、關(guān)于移動(dòng)邊緣計(jì)算第一張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、移動(dòng)邊緣計(jì)算為何物1.1 移動(dòng)邊緣計(jì)算的概念、特征與基本組件移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）最初于2013年在IBM和NokiaSiemens共同推出的一款計(jì)算平臺(tái)上出現(xiàn)。之后，各大電信標(biāo)準(zhǔn)組織開(kāi)始推動(dòng)移動(dòng)邊緣計(jì)算的規(guī)范化工作，目前仍處于技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，雖仍處于發(fā)展初期，但作為5G的核心技術(shù)之一，發(fā)展前景廣闊。數(shù)據(jù)顯示：通過(guò)增加邊緣云服務(wù)器的部署，運(yùn)營(yíng)商可以減少專(zhuān)有的網(wǎng)絡(luò)部署，節(jié)省無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有應(yīng)用服務(wù)器之間的回程線路使用達(dá)35%以上。因此，巨頭紛紛布局，包括諾基亞、英特爾、華為、中興等。2016年，華為在國(guó)內(nèi)倡議發(fā)起了“邊緣

2、計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。根據(jù)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的定義，邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的開(kāi)放平臺(tái)，就近提供邊緣智能服務(wù)，以滿(mǎn)足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求第二張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月移動(dòng)邊緣計(jì)算通過(guò)與內(nèi)容提供商和應(yīng)用開(kāi)發(fā)商深度合作，在靠近移動(dòng)用戶(hù)側(cè)就近提供內(nèi)容存儲(chǔ)計(jì)算及分發(fā)服務(wù)，使應(yīng)用、服務(wù)和內(nèi)容部署在高度分布的環(huán)境中，以更好地滿(mǎn)足低時(shí)延和高帶寬需求。根據(jù)Intel的架構(gòu)，移動(dòng)邊緣計(jì)算位于無(wú)線接入點(diǎn)與有線網(wǎng)絡(luò)之間，傳統(tǒng)無(wú)線接入網(wǎng)具備了業(yè)務(wù)本地化和近距離部署的條件，從而提供了高帶寬、低時(shí)延的

3、傳輸能力，同時(shí)業(yè)務(wù)面下沉形成本地化部署，可有效降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)回傳帶寬的要求和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。移動(dòng)邊緣計(jì)算由于提供了應(yīng)用程序編程接口（API），并對(duì)第三方開(kāi)放基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力，從而使得網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)第三方的業(yè)務(wù)需求實(shí)現(xiàn)按需定制和交互，這將是5G邁向更扁平網(wǎng)絡(luò)的第一步。3第三張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第五張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月移動(dòng)邊緣計(jì)算的技術(shù)特征主要體現(xiàn)為：鄰近性、低時(shí)延、高寬帶和位置認(rèn)知。（1）鄰近性：由于移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器的布置非常靠近信息源，因此邊緣計(jì)算特別適用于捕獲和分析大數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵信息，此外邊緣計(jì)算還可以直接訪問(wèn)設(shè)備，

4、因此容易直接衍生特定的商業(yè)應(yīng)用。（2）低時(shí)延：由于移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)靠近終端設(shè)備或者直接在終端設(shè)備上運(yùn)行，因此大大降低了延遲。這使得反饋更加迅速，同時(shí)也改善了用戶(hù)體驗(yàn)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)在其他部分中可能發(fā)生的擁塞。（3）高帶寬：由于移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器靠近信息源，可以在本地進(jìn)行簡(jiǎn)單地?cái)?shù)據(jù)處理，不必將所有數(shù)據(jù)或信息都上傳至云端，這將使得核心網(wǎng)傳輸壓力下降，減少網(wǎng)絡(luò)堵塞，網(wǎng)絡(luò)速率也會(huì)因此大大增加。（4）位置認(rèn)知：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)邊緣是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一部分時(shí)，無(wú)論是WiFi還是蜂窩，本地服務(wù)都可以利用相對(duì)較少的信息來(lái)確定每個(gè)連接設(shè)備的具體位置。第六張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月移動(dòng)邊緣計(jì)算的基本組件包括：路由

5、子系統(tǒng)、能力開(kāi)放子系統(tǒng)、平臺(tái)管理子系統(tǒng)及邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施。前3個(gè)子系統(tǒng)部署于移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器內(nèi)，而邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施則由部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣的小型或微型數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。移動(dòng)邊緣計(jì)算系統(tǒng)的核心設(shè)備是基于IT通用硬件平臺(tái)構(gòu)建的MEC服務(wù)器。移動(dòng)邊緣計(jì)算系統(tǒng)通過(guò)部署于無(wú)線基站內(nèi)部或無(wú)線接入網(wǎng)邊緣的云計(jì)算設(shè)施（即邊緣云），以提供本地化的公有云服務(wù)，并可連接其它網(wǎng)絡(luò)（如企業(yè)網(wǎng)）內(nèi)部的私有云實(shí)現(xiàn)混合云服務(wù)。移動(dòng)邊緣計(jì)算系統(tǒng)提供基于云平臺(tái)的虛擬化環(huán)境，支持第三方應(yīng)用在邊緣云內(nèi)的虛擬機(jī)(VM)上運(yùn)行。相關(guān)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能力可通過(guò)MEC服務(wù)器上的平臺(tái)中間件向第三方應(yīng)用開(kāi)放。第七張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.2

6、移動(dòng)邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同互補(bǔ)、相得益彰移動(dòng)邊緣計(jì)算和云計(jì)算的關(guān)系可以比喻為集團(tuán)公司的地方辦事處與集團(tuán)總公司的關(guān)系。云計(jì)算把握整體，聚焦于非實(shí)時(shí)、長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，能夠在周期性維護(hù)、業(yè)務(wù)決策支撐等領(lǐng)域發(fā)揮特長(zhǎng)；邊緣計(jì)算則專(zhuān)注于局部，聚焦實(shí)時(shí)、短周期數(shù)據(jù)的分析，能夠更好地支撐本地業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)智能化處理與執(zhí)行。對(duì)于數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性要求，如果完全依靠云計(jì)算，傳輸時(shí)間及反饋時(shí)間將會(huì)使得數(shù)據(jù)處理效率大打折扣。而如果先通過(guò)移動(dòng)邊緣計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)單初步的處理，對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)再上傳至云端，通過(guò)云計(jì)算解決，這樣既可以解決數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性問(wèn)題，同時(shí)降低傳輸成本，又可以減輕云計(jì)算的壓力。因此，云計(jì)算與移動(dòng)邊緣計(jì)算配合

7、的運(yùn)行模式是這樣的：邊緣端先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，提取特征傳輸給云端再進(jìn)行計(jì)算分析。第八張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月移動(dòng)邊緣計(jì)算是CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）的未來(lái)發(fā)展方向之一CDN即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，其目的是通過(guò)在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”，使用戶(hù)可以就近取得所需的內(nèi)容，以提高用戶(hù)訪問(wèn)網(wǎng)站的響應(yīng)速度。CDN與移動(dòng)邊緣計(jì)算之間存在千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。CDN與移動(dòng)邊緣計(jì)算的產(chǎn)生背景有許多相同之處，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)也有相近之處。兩者都是在用戶(hù)體驗(yàn)要求不斷提高，用戶(hù)數(shù)量、數(shù)據(jù)流量激增的背景下產(chǎn)生。CDN中

8、的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”和移動(dòng)邊緣計(jì)算中的“邊緣”含義接近，都意味著和以往的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不同，服務(wù)器更接近于無(wú)線接入網(wǎng)（RAN）。但是相較于CDN，移動(dòng)邊緣計(jì)算更靠近無(wú)線接入網(wǎng)，下沉的位置更深。由于物理距離的減少，自然移動(dòng)邊緣計(jì)算相較于CDN時(shí)延進(jìn)一步降低。但在架構(gòu)上，移動(dòng)邊緣計(jì)算與CDN差別較大。移動(dòng)邊緣計(jì)算的典型架構(gòu)中包括能力開(kāi)放系統(tǒng)及邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施，這使得移動(dòng)邊緣計(jì)算擁有開(kāi)放API能力以及本地化的計(jì)算能力，而這些恰恰是CDN所欠缺的。第十張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月由于自身的技術(shù)特點(diǎn)，CDN應(yīng)用場(chǎng)景的關(guān)注點(diǎn)是在“加速”，如網(wǎng)站加速，視頻點(diǎn)播及視頻直播等等場(chǎng)景，并未出現(xiàn)智能化場(chǎng)景。而移動(dòng)邊

9、緣計(jì)算包括了計(jì)算能力，因此具備了低時(shí)延和智能化特點(diǎn)，移動(dòng)邊緣計(jì)算在包含CDN的應(yīng)用場(chǎng)景外，在諸如車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療等要求智能化的應(yīng)用場(chǎng)景中將起到非常大的作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)環(huán)境的日益變化，用戶(hù)對(duì)高頻、高交互的要求越來(lái)越極致化，不僅對(duì)時(shí)延的要求更高，對(duì)智能調(diào)配能力和處理、計(jì)算海量數(shù)據(jù)的能力也要求更高了。因此，CDN的傳統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景如視頻加速將受到挑戰(zhàn)。對(duì)此，CDN要根據(jù)市場(chǎng)需求做出進(jìn)一步升級(jí)，比如智能化，最關(guān)鍵的是智能調(diào)配、智能計(jì)算。在應(yīng)用場(chǎng)景方面，CDN也應(yīng)不斷升級(jí)，從最初的圖片加速、網(wǎng)站加速、視頻加速，到承載各類(lèi)高清視頻、VR/AR等重度應(yīng)用，再到對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能的承載

10、。而這些正是移動(dòng)邊緣計(jì)算要解決的問(wèn)題。因此，傳統(tǒng)CDN是以緩存業(yè)務(wù)為中心的IO密集型系統(tǒng)，未來(lái)CDN的演進(jìn)方向之一是形成邊緣計(jì)算系統(tǒng)。第十一張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十二張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、多因素推動(dòng)移動(dòng)邊緣計(jì)算加速發(fā)展2.1 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的大數(shù)據(jù)與大連接需要移動(dòng)邊緣計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)的核心是讓萬(wàn)物互聯(lián)，讓每個(gè)物體都能夠智能地連接與運(yùn)行。邊緣計(jì)算可以通過(guò)更靠近邊緣的數(shù)據(jù)分析處理能力，幫助物聯(lián)網(wǎng)更好地實(shí)現(xiàn)物與物之間的傳感、交互和控制?！耙苿?dòng)邊緣計(jì)算”作為一種將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)能力從云延伸到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)邊緣的架構(gòu)，遵循“業(yè)務(wù)應(yīng)用在邊緣，管理在云端”的模式。當(dāng)前，各種

11、附帶傳感器的智能設(shè)備正在快速聯(lián)網(wǎng)。IDC的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，到2020年全球?qū)⒂谐^(guò)500億的終端和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。我們預(yù)計(jì)，2016年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)約8.4億個(gè)，預(yù)計(jì)2020年將增長(zhǎng)317%，達(dá)到35億。連接數(shù)的快速增長(zhǎng)，一方面意味著海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，另一方面，這類(lèi)連接設(shè)備往往還需要進(jìn)行智能計(jì)算。根據(jù)IDC的預(yù)計(jì)，在2018年將有40%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)分析、處理與儲(chǔ)存。海量數(shù)據(jù)帶來(lái)的問(wèn)題是存儲(chǔ)不便、計(jì)算結(jié)果的遲滯性。云計(jì)算是解決該問(wèn)題的方法之一。在面臨如此龐大的數(shù)據(jù)量時(shí)，云計(jì)算可以為大數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)和計(jì)算支持。但是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)如果完全由云計(jì)算進(jìn)行處理，那么網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就需要全部通過(guò)

12、網(wǎng)絡(luò)上傳到云端，不僅傳輸時(shí)間將非常長(zhǎng)，傳輸代價(jià)也很大。更重要的是，由于數(shù)據(jù)是先上傳至云端，再反饋于終端執(zhí)行，數(shù)據(jù)處理效率將大打折扣。第十三張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月以智能駕駛為例，在監(jiān)測(cè)到車(chē)子前方有障礙物時(shí)，如果無(wú)法及時(shí)智能化處理，控制方向躲避障礙物，而是先傳入云端，再反饋回終端的的話(huà)，極小的延遲，都有可能導(dǎo)致車(chē)禍的發(fā)生。而如此大量的設(shè)備需要智能化計(jì)算，僅僅依靠云計(jì)算是難以完成的。因此，面對(duì)未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代產(chǎn)生的大量連接與大量數(shù)據(jù)，就需要重新考慮網(wǎng)絡(luò)布局。舉個(gè)例子，一段網(wǎng)紅的短視頻約為10MB，如果一個(gè)區(qū)域內(nèi)有1000個(gè)人觀看這段視頻就會(huì)產(chǎn)生10GB的網(wǎng)絡(luò)流量。在這過(guò)程中，實(shí)際上

13、這段視頻內(nèi)容從互聯(lián)網(wǎng)到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)被重復(fù)發(fā)送了1000遍，99.9%的網(wǎng)絡(luò)帶寬被浪費(fèi)了，如果將視頻緩存在靠近邊緣側(cè)的節(jié)點(diǎn)，將大量節(jié)省帶寬。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)特征是多樣化、異構(gòu)性、海量性和高增長(zhǎng)。因此，數(shù)據(jù)的篩選與及時(shí)處理便對(duì)目前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)成了挑戰(zhàn)。根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的調(diào)查結(jié)果，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，數(shù)據(jù)處理效率與有效信息抓取是使用者面臨的主要問(wèn)題，分別有44%和36%的受訪人群認(rèn)為數(shù)據(jù)量太大以及有效信息難以抓取是主要問(wèn)題。第十四張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為解決數(shù)據(jù)多樣化與異構(gòu)性應(yīng)當(dāng)從基礎(chǔ)軟件入手，不同的微型設(shè)備可能需要不同的操作系統(tǒng)，不同的感知信息需要不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)

14、庫(kù)，不同的系統(tǒng)需要采用不同的中間件。這三個(gè)系統(tǒng)的正確選擇可以屏蔽數(shù)據(jù)的異構(gòu)性。但采取這種方式，成本支出將是巨大的。而移動(dòng)邊緣計(jì)算可以首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，將篩選后的數(shù)據(jù)再上傳至云端，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順利傳遞、過(guò)濾、融合，對(duì)及時(shí)、正確感知數(shù)據(jù)具有重要意義。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的海量性與高增長(zhǎng)性問(wèn)題，如果直接去建設(shè)更多更大的數(shù)據(jù)中心會(huì)極大地增加管理成本并且使得系統(tǒng)可靠性下降。而移動(dòng)邊緣計(jì)算作一個(gè)十分靠近終端信息源的小型信息中心，將應(yīng)用、處理和存儲(chǔ)推向移動(dòng)邊界，使得海量數(shù)據(jù)可以正常處理，而不必完全去建設(shè)更多的數(shù)據(jù)中心。第十五張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 移動(dòng)邊緣計(jì)算是5G的核心技術(shù)5G技術(shù)

15、以“大容量、大帶寬、大連結(jié)、低延遲、低功耗”為訴求。根據(jù)聯(lián)合國(guó)國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)對(duì)5G的標(biāo)準(zhǔn)要求，5G標(biāo)準(zhǔn)包括增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）、超高可靠低時(shí)延通信（URLLC）以及海量機(jī)器通信（mMTC）三大應(yīng)用場(chǎng)景，并定義了以下關(guān)鍵指標(biāo)：峰值吞吐率10Gbps、時(shí)延1ms、連接數(shù)100萬(wàn)、高速移動(dòng)性500km/h。IMT-2020定義的5G八個(gè)關(guān)鍵能力第十六張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在目前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，由于核心網(wǎng)的高位置部署傳輸時(shí)延比較大，不能滿(mǎn)足超低時(shí)延業(yè)務(wù)需求；此外，業(yè)務(wù)完全在云端終結(jié)并非完全有效，尤其一些區(qū)域性業(yè)務(wù)不在本地終結(jié)，既浪費(fèi)帶寬，也增加時(shí)延。因此，時(shí)延指標(biāo)和連接

16、數(shù)指標(biāo)決定了5G業(yè)務(wù)的終結(jié)點(diǎn)不可能全部都在核心網(wǎng)后端的云平臺(tái)。移動(dòng)邊緣計(jì)算正好契合該需求。一方面，移動(dòng)邊緣計(jì)算部署在邊緣位置，邊緣服務(wù)在終端設(shè)備上運(yùn)行，反饋更迅速，解決了時(shí)延問(wèn)題；另一方面，移動(dòng)邊緣計(jì)算將內(nèi)容與計(jì)算能力下沉，提供智能化的流量調(diào)度，將業(yè)務(wù)本地化，內(nèi)容本地緩存，讓部分區(qū)域性業(yè)務(wù)不必大費(fèi)周章在云端終結(jié)。第十七張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2.1 網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)需要應(yīng)用移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)切片被眾多知名運(yùn)營(yíng)商與設(shè)備商認(rèn)為是5G時(shí)代的理想網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。由于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需要服務(wù)各種類(lèi)型和需求的設(shè)備，如果為每一種服務(wù)建設(shè)一個(gè)專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)，成本將是難以估計(jì)的。而網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以讓運(yùn)營(yíng)商基于一個(gè)硬

17、件基礎(chǔ)設(shè)施切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片從設(shè)備到接入網(wǎng)到傳輸網(wǎng)再到核心網(wǎng)在邏輯上隔離，適配各種類(lèi)型服務(wù)的不同特征需求，保證從核心網(wǎng)到接入網(wǎng)，包括終端等環(huán)節(jié)，能動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、有效地分配網(wǎng)絡(luò)資源，從而保證質(zhì)量、時(shí)延、速度、帶寬等方面的質(zhì)量。移動(dòng)邊緣計(jì)算的業(yè)務(wù)感知功能與網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在一定程度上是相似的。移動(dòng)邊緣計(jì)算的主要技術(shù)特征之一為低時(shí)延，這就使得移動(dòng)邊緣計(jì)算可以支持對(duì)時(shí)延要求最為苛刻的業(yè)務(wù)類(lèi)型，這也意味著移動(dòng)邊緣計(jì)算是超低時(shí)延切片中的關(guān)鍵技術(shù)。隨著移動(dòng)邊緣計(jì)算的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的內(nèi)涵將由單純地切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充到不同高要求時(shí)延下的切分出虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，這有助于5G網(wǎng)絡(luò)切片

18、技術(shù)的發(fā)展。第十八張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2.2 C/U分離技術(shù)將促進(jìn)移動(dòng)邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)在5G時(shí)代，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)面臨著指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的流量需求，因此利用擁有更廣泛頻譜的更高頻帶來(lái)拓展網(wǎng)絡(luò)容量成為一種方法。但是，與較低的頻帶相比，高頻帶容易遭受?chē)?yán)重的傳播損耗，為解決這一問(wèn)題，運(yùn)營(yíng)商普遍會(huì)將在較高頻帶工作的小區(qū)置于較低頻帶的小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)。但隨著部署越來(lái)越密集，在超密集組網(wǎng)場(chǎng)景下單小區(qū)的覆蓋范圍較小，會(huì)導(dǎo)致較高移動(dòng)速度的終端用戶(hù)遭受頻繁切換，從而導(dǎo)致用戶(hù)體驗(yàn)顯著下降。同時(shí)這樣的頻繁切換會(huì)引起巨大的冗余控制信令交互，降低異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的效率。為了解決這一問(wèn)題，C/U分離技術(shù)提出。C/U分離（轉(zhuǎn)

19、控分離）技術(shù)是指從網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的角度，將控制功能集中化，從架構(gòu)設(shè)計(jì)方面把控制面集中，把用戶(hù)面或者轉(zhuǎn)發(fā)面進(jìn)一步簡(jiǎn)化，以降低成本，提高效率。在C/U分離技術(shù)中，控制面與用戶(hù)面的分離，用戶(hù)面網(wǎng)關(guān)可以獨(dú)立下沉至移動(dòng)邊緣，而移動(dòng)邊緣計(jì)算由于將服務(wù)下移，按流量計(jì)費(fèi)功能與安全性保障需求將一直存在。C/U分離技術(shù)則可以解決該問(wèn)題，有助于移動(dòng)邊緣計(jì)算的發(fā)展。值得一提的是中國(guó)移動(dòng)研究院與中興通訊合作的以C/U分離技術(shù)為重要基礎(chǔ)的vBRAS創(chuàng)新方案，一舉斬獲“2017年度GTB基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新大獎(jiǎng)”，這充分說(shuō)明行業(yè)對(duì)于C/U分離技術(shù)這一理念的認(rèn)可。第十九張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2.3 移動(dòng)邊緣計(jì)算可以

20、滿(mǎn)足5G低時(shí)延要求5G三大應(yīng)用場(chǎng)景之一中的“低功耗大連接”要求能夠提供具備超千億網(wǎng)絡(luò)連接的支持能力，滿(mǎn)足100萬(wàn)/km2連接數(shù)密度指標(biāo)要求，在這樣的海量數(shù)據(jù)以及高連接密度指標(biāo)的要求下，如何保證低時(shí)延和低功耗是非常重要的。5G甚至提出1ms端到端時(shí)延的業(yè)務(wù)目標(biāo)，以支持工業(yè)控制等業(yè)務(wù)的需求。要實(shí)現(xiàn)低時(shí)延以及低功耗，一方面需要大幅度降低空口傳輸時(shí)延，另一方面要盡可能減少轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，縮短源到目的節(jié)點(diǎn)之間的“距離”。而目前的移動(dòng)技術(shù)對(duì)時(shí)延優(yōu)化并不充分，LTE技術(shù)可以將空口吞吐率提升10倍，但對(duì)端到端的時(shí)延只能優(yōu)化3倍。其原因在于當(dāng)空口效率大幅提升以后，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架并沒(méi)有充分優(yōu)化而成為了業(yè)務(wù)時(shí)延的瓶頸。LTE網(wǎng)

21、絡(luò)雖然實(shí)現(xiàn)了2跳的扁平構(gòu)架，但基站到核心網(wǎng)往往會(huì)距離數(shù)百公里，途徑多重會(huì)聚、轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，再加上不可預(yù)知的擁塞和抖動(dòng)，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)低時(shí)延的保障。移動(dòng)邊緣計(jì)算部署在移動(dòng)邊緣，將把無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)兩者技術(shù)有效融合在一起，并在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)側(cè)增加計(jì)算、存儲(chǔ)、處理等功能，構(gòu)建移動(dòng)邊緣云，提供信息技術(shù)服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力。由于應(yīng)用服務(wù)和內(nèi)容部署在移動(dòng)邊緣，這樣便可以減少數(shù)據(jù)傳輸中的轉(zhuǎn)發(fā)和處理時(shí)間，降低端到端時(shí)延，滿(mǎn)足低時(shí)延要求，并降低功耗。第二十張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.3 移動(dòng)邊緣計(jì)算可以避免運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)管道化目前傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)是“啞管道”，是非智能的。在通信網(wǎng)絡(luò)正在承載更多基于新型智能終端

22、、基于IP的多媒體應(yīng)用的背景下，運(yùn)營(yíng)商資費(fèi)和商業(yè)模式都較為單一，對(duì)業(yè)務(wù)和用戶(hù)的掌控力不足。例如目前包月套餐大量存在，很難滿(mǎn)足用戶(hù)的差異化需求。在資費(fèi)一定的情況下，流量使用較少的用戶(hù)事實(shí)上在補(bǔ)貼高流量使用的用戶(hù)。此外，由于沒(méi)有對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)區(qū)分，很多占用大量帶寬的業(yè)務(wù)無(wú)法產(chǎn)生足夠的價(jià)值，如一些視頻流媒體、P2P業(yè)務(wù)等，而一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求高且高價(jià)值的業(yè)務(wù)，如移動(dòng)辦公業(yè)務(wù)，卻無(wú)法獲得優(yōu)先保障。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，運(yùn)營(yíng)商紛紛提出“智能管道”戰(zhàn)略。根據(jù)愛(ài)立信的定義，廣義的智能管道的定義即是：根據(jù)客戶(hù)價(jià)值、業(yè)務(wù)價(jià)值分配合理的網(wǎng)絡(luò)資源并提供相應(yīng)計(jì)費(fèi)手段的數(shù)據(jù)管道。實(shí)現(xiàn)“智能管道”的關(guān)鍵在于精準(zhǔn)區(qū)分用戶(hù)類(lèi)別，真實(shí)

23、把握用戶(hù)需求。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，一些運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始利用深度包解析得到的URL信息進(jìn)行關(guān)鍵字段匹配，從何感知用戶(hù)需求，對(duì)客戶(hù)進(jìn)行畫(huà)像。如上所分析的5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，智能化的5G網(wǎng)絡(luò)重要特征之一便是內(nèi)容感知，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的內(nèi)容分析，可以增加網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)黏性、用戶(hù)黏性和數(shù)據(jù)黏性。而移動(dòng)邊緣計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)之一也是業(yè)務(wù)和用戶(hù)感知，通過(guò)在移動(dòng)邊緣對(duì)業(yè)務(wù)和用戶(hù)進(jìn)行識(shí)別，充分優(yōu)化利用本地網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，并且可以對(duì)用戶(hù)提供差異化的服務(wù)，帶來(lái)更好的用戶(hù)體驗(yàn)。第二十一張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商中，中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)移動(dòng)便是移動(dòng)邊緣計(jì)算的積極推動(dòng)者。中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通分別聯(lián)合公司進(jìn)行

24、了相關(guān)測(cè)試，中國(guó)移動(dòng)更是發(fā)布了相關(guān)規(guī)劃。中國(guó)移動(dòng)還在上海的F1賽事賽場(chǎng)使用了MEC設(shè)備來(lái)進(jìn)行部署。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)直播的時(shí)間只有0.5秒，用戶(hù)幾乎感覺(jué)不到。如果用現(xiàn)在傳統(tǒng)的直播方式，將服務(wù)器放在互聯(lián)網(wǎng)上，然后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)比較長(zhǎng)度流的傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，延時(shí)大概是將近50秒，所以給用戶(hù)的體驗(yàn)是一種非常巨大的改善，這個(gè)應(yīng)該可以看出來(lái)本地化的業(yè)務(wù)提供確實(shí)能夠很好地改善用戶(hù)的體驗(yàn)。第二十二張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.4 軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）將助力移動(dòng)邊緣計(jì)算功能實(shí)現(xiàn)SDN是一種新型的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實(shí)現(xiàn)方式，它將硬件密集型的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成軟件驅(qū)動(dòng)型的新型網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可

25、完全編程、且可以簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)和快速實(shí)現(xiàn)新服務(wù)交付。而移動(dòng)邊緣計(jì)算平臺(tái)可以提供應(yīng)用程序編程接口（API），對(duì)第三方開(kāi)放基礎(chǔ)能力，這與SDN的理念是一致的。事實(shí)上，隨著移動(dòng)終端使用的增加，給云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了巨大壓力，而這種狀況只會(huì)隨著全球移動(dòng)設(shè)備的使用增加而進(jìn)一步惡化。超負(fù)荷資源和延遲將導(dǎo)致最終用戶(hù)的體驗(yàn)下降，而創(chuàng)建云計(jì)算和邊緣計(jì)算資源統(tǒng)一的系統(tǒng)是應(yīng)對(duì)超負(fù)荷資源和延遲挑戰(zhàn)的有效方式。然而，要實(shí)現(xiàn)云計(jì)算和邊緣計(jì)算的資源系統(tǒng)的統(tǒng)一也面臨著挑戰(zhàn)，必須要有一個(gè)本地的協(xié)調(diào)器，以在動(dòng)態(tài)和不可預(yù)測(cè)的環(huán)境中為任務(wù)實(shí)時(shí)配給資源，系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新，以提供有關(guān)可用資源的最佳信息，并具有開(kāi)放的可編程接口，以最有效的方式完

26、成任務(wù)。研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)建一個(gè)支持軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)的架構(gòu)，可以有效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。SDN可以提供靈活和可靠的可用資源的實(shí)時(shí)信息，集中式控制器使得整體系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)單元能夠最佳決策；使用SDN架構(gòu)將使得網(wǎng)絡(luò)可以互換使用云計(jì)算和邊緣計(jì)算的資源，滿(mǎn)足敏捷和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)需求，為用戶(hù)提供最佳的服務(wù)。第二十三張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 三、移動(dòng)邊緣計(jì)算具有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景第二十四張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月由于移動(dòng)邊緣計(jì)算具有高帶寬、低時(shí)延以及位置感知等技術(shù)特征，因此應(yīng)用場(chǎng)景十分豐富。諸如視頻優(yōu)化加速、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、AR以及監(jiān)控視頻分析都是移動(dòng)邊緣計(jì)算的典型應(yīng)用場(chǎng)景。3.1 視頻優(yōu)化加速：

27、移動(dòng)邊緣計(jì)算降低移動(dòng)視頻延遲，實(shí)現(xiàn)跨層視頻優(yōu)化近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)速度的提升，視頻流量增長(zhǎng)非常迅速。根據(jù)思科的統(tǒng)計(jì)，全球視頻流量從2012年的每月13,483PB增長(zhǎng)至2017年的46,237PB，增長(zhǎng)接近2.5倍。隨著5G商用的臨近，網(wǎng)絡(luò)速率的進(jìn)一步將提升，將大大刺激視頻流量。根據(jù)思科的預(yù)測(cè)，從2016年到2021年，移動(dòng)視頻將增長(zhǎng)8.7倍，在移動(dòng)應(yīng)用類(lèi)別中享有最高的增長(zhǎng)率。到2021年，移動(dòng)視頻將占總移動(dòng)流量的78%。在移動(dòng)視頻流量呈爆發(fā)增長(zhǎng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)延遲卻大大降低了移動(dòng)視頻受眾的觀感。移動(dòng)視頻停滯和緩沖對(duì)于運(yùn)營(yíng)商及其客戶(hù)來(lái)說(shuō)仍然是一個(gè)大問(wèn)題。在美國(guó)，有69%的觀眾觀看移動(dòng)視頻有過(guò)各種程度的網(wǎng)絡(luò)

28、延遲。第二十五張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在網(wǎng)絡(luò)擁堵嚴(yán)重影響移動(dòng)視頻觀感的情況下，移動(dòng)邊緣計(jì)算是一個(gè)好的解決方法。（1）本地緩存。由于移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器是一個(gè)靠近無(wú)線側(cè)的存儲(chǔ)器，可以事先將內(nèi)容緩存至移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器上。在有觀看移動(dòng)視頻需求時(shí)，即用戶(hù)發(fā)起內(nèi)容請(qǐng)求，移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器立刻檢查本地緩存中是否有用戶(hù)請(qǐng)求的內(nèi)容，如果有就直接服務(wù)；如果沒(méi)有，就去網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商處獲取，并緩存至本地。在其他用戶(hù)下次有該類(lèi)需求時(shí)，可以直接提供服務(wù)。這樣便降低了請(qǐng)求時(shí)間，也解決了網(wǎng)絡(luò)堵塞問(wèn)題。（2）跨層視頻優(yōu)化。此處的跨層是指“上下層”信息的交互反饋。移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器通過(guò)感知下層無(wú)線物理層吞吐率

29、，服務(wù)器（上層）決定為用戶(hù)發(fā)送不同質(zhì)量、清晰度等的視頻，在減少網(wǎng)絡(luò)堵塞的同時(shí)提高線路利用率，從而提高用戶(hù)體驗(yàn)。（3）用戶(hù)感知。由于移動(dòng)邊緣計(jì)算的業(yè)務(wù)和用戶(hù)感知特征，可以區(qū)分不同需求的客戶(hù)，確定不同服務(wù)等級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)差異化的無(wú)線資源分配和數(shù)據(jù)包時(shí)延保證，合理分配網(wǎng)絡(luò)資源提升整體的用戶(hù)體驗(yàn)。第二十六張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.2 車(chē)聯(lián)網(wǎng)：移動(dòng)邊緣計(jì)算確保低時(shí)延和高可靠性根據(jù)車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的定義，車(chē)聯(lián)網(wǎng)是以車(chē)內(nèi)網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)和車(chē)載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，在車(chē)-X（X：車(chē)、路、行人及互聯(lián)網(wǎng)等）之間，進(jìn)行無(wú)線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，是能夠?qū)崿F(xiàn)智

30、能化交通管理、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和車(chē)輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通系統(tǒng)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)上述功能的前提是對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)所匯集的海量數(shù)據(jù)的智能化處理。車(chē)聯(lián)網(wǎng)對(duì)于數(shù)據(jù)處理的要求較為特殊：一是低時(shí)延，在車(chē)輛高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)碰撞預(yù)警功能，通信時(shí)延應(yīng)當(dāng)在幾ms以?xún)?nèi)；二是高可靠性，出于安全駕駛要求，相較于普通通信，車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要更高的可靠性。同時(shí)由于車(chē)輛是高速運(yùn)動(dòng)的，信號(hào)需要在能夠支持高速運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高可靠性。隨著聯(lián)網(wǎng)車(chē)數(shù)量的增多，車(chē)聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量也將越來(lái)越大，對(duì)于時(shí)延和可靠性的要求也將越來(lái)越高。在車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用移動(dòng)邊緣計(jì)算后，由于移動(dòng)邊緣計(jì)算的位置特征，車(chē)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可以就近存儲(chǔ)于離車(chē)輛較近的位置，

31、因此可以降低時(shí)延，非常適合車(chē)聯(lián)網(wǎng)中防碰撞、事故警告等時(shí)延標(biāo)準(zhǔn)要求極高的業(yè)務(wù)類(lèi)型。同時(shí)車(chē)聯(lián)網(wǎng)最終歸于駕駛，在高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，車(chē)輛的位置信息變化十分迅速。而移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器可以置于車(chē)身上，能夠精確地實(shí)時(shí)感知車(chē)輛位置的變動(dòng)，提高通信的可靠性。并且移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器處理的是價(jià)值巨大的實(shí)時(shí)車(chē)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并將分析所得結(jié)果以極低延遲（通常是毫秒類(lèi)）傳送給臨近區(qū)域內(nèi)的其他聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛，以便車(chē)輛（駕駛員）做出決策。這種方式比其他處理方式更敏捷、更自主、更可靠。第二十七張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）：移動(dòng)邊緣計(jì)算可降低時(shí)延，提高數(shù)據(jù)處理精度，提升用戶(hù)感受增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（

32、AR）是指過(guò)電腦技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫(huà)面或空間同時(shí)存在。AR可以極大程度地增強(qiáng)人們的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)關(guān)鍵之一在于超低時(shí)延。傳輸時(shí)延直接決定了用戶(hù)觀看感受，時(shí)延增大會(huì)使觀看者產(chǎn)生眩暈感。根據(jù)Digi-Capital完成的首個(gè)VR頭戴式顯示器技術(shù)基準(zhǔn)，延遲時(shí)間要求小于19.3ms，否則將產(chǎn)生眩暈感。而移動(dòng)邊緣計(jì)算的典型技術(shù)特征就是低時(shí)延，因此在AR上，移動(dòng)邊緣計(jì)算有著廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。移動(dòng)邊緣計(jì)算通過(guò)對(duì)AR設(shè)備傳遞的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，可以極大地降低時(shí)延，提高數(shù)據(jù)處理精度，提升用戶(hù)感受。3.4 監(jiān)控視頻分析：移動(dòng)邊緣計(jì)算可降低核心網(wǎng)負(fù)擔(dān)，提高處理

33、效率目前監(jiān)控視頻的數(shù)據(jù)處理常用方式有兩種：一是在攝像頭處理，一是在服務(wù)器處理。在攝像頭處理要求每一個(gè)攝像頭都擁有數(shù)據(jù)分析能力，成本十分高昂。而在服務(wù)器處理需要將大量的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，將增加核心網(wǎng)負(fù)擔(dān)并且時(shí)延較大，效率過(guò)低。而通過(guò)部署移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器部，利用移動(dòng)邊緣計(jì)算服務(wù)器來(lái)對(duì)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行本地化處理，無(wú)須將大量視頻數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，降低了核心網(wǎng)負(fù)擔(dān)，提高了效率，也不要求攝像頭擁有數(shù)據(jù)分析能力，成本下降。第二十八張，PPT共三十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.1移動(dòng)邊緣計(jì)算的類(lèi)型根據(jù)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的邊緣計(jì)算參考架構(gòu)，移動(dòng)邊緣計(jì)算應(yīng)該是一個(gè)“硬件+軟件”皆有的系統(tǒng)。而邊緣計(jì)算類(lèi)型可分為三種：本地設(shè)備、本地化數(shù)據(jù)中心（110個(gè)機(jī)架）和區(qū)域數(shù)據(jù)中心。（1）本地設(shè)備：適用于家庭或小型辦公應(yīng)用，本地設(shè)備的大小取決于應(yīng)用場(chǎng)景和指定目的，但調(diào)度均是“即時(shí)的”。運(yùn)行于建筑物的安全系統(tǒng)（Intel SOC設(shè)備）、將本地視頻內(nèi)容存儲(chǔ)在DVR上便是在這種邊緣計(jì)算的典型例子。另一個(gè)例子