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5G网络边缘计算MEC技术方案及应用分析

陈志伟;郭宝;张阳

【摘要】随着移动互联网和物联网业务的快速增长,应用与业务对低时延提出了更

高要求,以视频、网购、虚拟与增强现实为代表的新型业务均需要更低的网络时延

为用户提供更好的体验,单纯提升速率是不足以在各种场景满足低时延要求的,需考

虑将内容资源下沉到边缘网络,因此主要针对使用边缘计算MEC技术的内容本地化

工具进行探讨,对MEC的应用场景、技术特点、实现方法以及部署方案进行分析,

结合现网实际测试结果,提出MEC技术应用建议和后续需重点关注的问题.

【期刊名称】《移动通信》

【年(卷),期】2018(042)007

【总页数】5页(P34-38)

【关键词】边缘计算;本地缓存;本地转发

【作者】陈志伟;郭宝;张阳

【作者单位】中国移动通信集团云南有限公司,云南昆明650041;中国移动通信集

团山西有限公司,山西太原030032;中国移动通信集团公司,北京100033

【正文语种】中文

【中图分类】TN929.5

1引言

5G将以人为中心的通信扩展到同时以人和物为中心的通信，机器类与人机无线通

信在众多经济领域和行业的应用不断增多，对无线网络提出了大量而广泛的需求，

表现在无线传输速率、移动性、终端功耗、时延和可靠性等方面[1]。极限移动宽

带（eMBB,extremeMobileBroadBand）是5G的主要通信服务，其中超密集网

络中用户对超大宽带数据业务的需求中，必然考虑到利用内容本地化及边缘计算

（MEC,MobileEdgeComputing）来缩短时延，保障用户的业务需求及使用感

知[2-3]。本文主要针对使用边缘计算MEC技术的内容本地化工具进行探讨，并结

合现网实际测试结果，提出MEC技术应用建议和后续重点关注的问题[4]。

2MEC技术架构

MEC的技术特点是通信层面低时延、应用平台化和交互层面开放化，实现了对传

统无线通信网络架构的变革和对无线网络业务支持潜能的挖掘和释放。传统无线通

信网络由终端到业务端依次为：终端UE、基站eNodeB、传输承载网、核心网

（EPC,EvolvedPacketCore）、业务平台，连接拓扑如图1所示。在逻辑位置

顺序上，传统无线通信网络将无线承载网络与业务网（或业务平台）清晰地区分开

来，业务平台在核心网之后，用户访问业务平台的数据均需通过无线接入网、传输

网和核心网。

图1传统无线通信网络架构

随着移动互联网的快速发展，传统网络逐渐暴露出一些缺陷，如：业务响应时延偏

大，数据业务量对传输网/核心网带宽需求越来越大，无线网完全被管道化（即仅

具备传输无线数据的能力，无任务业务支持能力）。随着视频、虚拟/增强现实等

移动互联网业务的进一步发展以及物联网、车联网、企业网等垂直行业应用的进一

步挖掘，无线网络将面临超大连接、超大数据量和低时延要求的挑战[5]。

边缘计算是在传统的无线基站与核心网之间引入MEC设备平台，如图2所示，将

业务源通过MEC平台下沉到无线接入网络中，从而缩短了端到端业务时延，并减

少了大连接和海量业务对核心网的资源消耗。MEC设备平台硬件由服务器、交换

机和存储器三部分组成，软件上包括控制单元、计算单元和交换单元三部分。基于

MEC平台的软硬件架构，运营商可以通过内部虚拟机内嵌支持各种业务应用，还

可以在MEC背后搭建业务平台，通过本地数据转发和应用程序编程接口（API,

ApplicationProgrammingInterface）接口开放，将业务数据转发到对应的第三

方业务平台中，以支持丰富多彩的业务类型[6-7]。

图2MEC无线通信网络架构

MEC技术还具备交互层面开放化的技术特点，挖掘和释放无线网络对业务支持潜

能。在移动网络边缘，通过MEC设备API接口的开放，运营商为应用程序开发者、

内容供应商提供了云计算能力和IT服务环境，并能够对无线网络信息进行实时访

问。从而使无线接入网络从单纯的数据管道变革为具备增值业务能力的无线资源网，

通过这个无线资源网，结合定位、业务分流和本地化等功能和营销策略，运营商可

以挖据多样化的增值业务，丰富数字化服务的内容和应用。

3MEC关键技术

3.1本地缓存

MEC实现本地缓存需要具备缓存调度功能和内容存储功能，用户