中国联通边缘计算技术白皮书
I 版权所有 ?中国联通网络技术研究院，2017
中国联通边缘计算技术白皮书
目 录
1 概述 ........................................................................................................................... 1
1.1 白皮书愿景及目标................................................................................................................. 1 1.2 白皮书状态 ............................................................................................................................ 2
2 MEC驱动力及挑战分析 ........................................................................................ 3
2.1 行业及市场发展需求............................................................................................................. 3 2.1.1 2.1.2
业务及技术驱动 ........................................................................................................... 3 商业及产业驱动 ........................................................................................................... 5
2.2 电信运营商网络挑战分析 ..................................................................................................... 6 2.2.1 2.2.2
竖井式网络架构难以满足业务发展需求.................................................................... 6 ICT融合驱动运营商改变“哑管道运营”格局 .............................................................. 7
3 中国联通MEC平台能力和应用需求 ................................................................... 8
3.1 MEC平台能力需求 .............................................................................................................. 8 3.1.1 3.1.2
业务域 ........................................................................................................................... 8 管理域 ........................................................................................................................... 9
3.2 MEC典型应用需求 ............................................................................................................... 10
4 中国联通LTE网络MEC部署策略 .................................................................... 14
4.1 LTE网络MEC组网架构 ................................................................................................... 14 4.2 中国联通LTE网络MEC部署方案 .................................................................................. 14 4.2.1 4.2.2
部署位置 ..................................................................................................................... 14 计费方案 ..................................................................................................................... 16
4.3 MEC部署存在的问题分析 ................................................................................................ 16
5 MEC技术演进路线及规划 .................................................................................. 17
5.1 面向5G网络的MEC关键技术演进 ................................................................................ 17 5.1.1 5.1.2 5.1.3
流量疏导方案 ............................................................................................................. 17 业务连续性方案 ......................................................................................................... 18 智能感知与优化方案 ................................................................................................. 18
5.2 中国联通MEC组网架构演进 ........................................................................................... 19 5.3 中国联通5G网络MEC部署规划 .................................................................................... 21
6 总结和展望 ............................................................................................................. 23
中国联通边缘计算技术白皮书
中国联通边缘计算技术白皮书
1 概述
1.1 白皮书愿景及目标
当前，信息通信技术向各行各业融合渗透，数字化信息已成为关键生产要素，经济社会各领域向数字化转型升级的趋势愈发明显。5G网络与云计算、大数据、虚拟增强现实、人工智能等技术深度融合，将连接人和万物，成为各行业数字化转型的关键基础设施。5G包括三大应用场景：eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量机器类通信）和uRLLC（超可靠低时延通信）。其中， eMBB聚焦对带宽有极高需求的业务，例如高清视频、VR（虚拟现实）和AR（增强现实）等，满足人们对于数字化生活的需求；mMTC聚焦对连接密度要求较高的业务，例如智慧城市、智慧农业、智能家居等，满足人们对于数字化社会的需求；uRLLC聚焦对时延极其敏感的业务，例如自动驾驶、工业控制、远程医疗等，满足人们对于数字化工业的需求。IDC最新统计报告显示，到2020年将有超过500亿的终端与设备联网，而到2018年，就将有50%的物联网网络将面临网络带宽的限制，40%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与储存。
多接入边缘计算（Multi-Acess Edge Computing，MEC）是在靠近人、物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。在3GPP R15中，基于服务化架构，5G协议模块可以根据业务需求灵活调用，为构建边缘网络提供了技术标准，从而使得MEC可以按需、分场景灵活部署在无线接入云、边缘云或者汇聚云。 MEC可为移动运营商提供以下价值：
? 通过对4K/8K、VR/AR等高带宽业务的本地分流，降低对核心网络及骨干传输网络的占用，有效提升运营商网络的利用率；
? 通过内容与计算能力的下沉，运营商网络将有效支撑未来时延敏感型业务（车联网、远程控制等）以及大计算和高处理能力需求的业务（视频监控与分析等），助力运营商实现从连接管道向信息化服务使能平台的转型；
? MEC作为边缘云计算环境和网络能力开放平台，将为运营商构建网络边缘生态奠定基础。
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中国联通边缘计算技术白皮书
MEC虽然是5G网络的使能技术，但由于架构及平台的开放性，MEC亦可在现阶段部署于LTE网络，为移动运营商提供增值服务。2017年6月，中国联通携手诺基亚、腾讯、INTEL首次在上海“梅赛德斯-奔驰文化中心”成功搭建网络边缘云系统，。利用LTE现网验证了基于MEC的多角度视频直播和主播互动业务。测试数据表明，场馆内直播时延仅有0.5秒，相比时延大于30秒的传统互联网直播方式，大幅度改善了用户的实时观看体验，也为中国联通面向5G网络的智能场馆解决方案推广与建设打下坚实的基础。
本白皮书基于5G业务需求及MEC产业进展，定义了中国联通对MEC平台能力和应用场景的需求，给出了中国联通4G网络MEC部署策略建议，及面向5G网络的演进规划。我们期望与产业各界共同探讨MEC商业合作模式，共建网络边缘生态，全面推动5G业务的蓬勃发展。
1.2 白皮书状态
本白皮书为1.0版本，虽然还不够全面，并可能存在需要继续修订的地方，但仍希望这一版本的发布能对产业界有所帮助。 随着MEC技术标准的冻结及5G试商用网络的部署，新的研究内容可能会被加入到后续版本中，欢迎各界同仁提出修改意见和建议。
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2 MEC驱动力及挑战分析
2.1 行业及市场发展需求
2.1.1 业务及技术驱动
（1）业务驱动
LTE网络的设计目标及用途十分单一，即以尽可能高的无线速率交付高速移动宽带服务，而伴随着移动互联网和物联网的快速发展，5G业务将呈现出需求多样性的特点。如图2.1所示，3GPP定义了5G的三大应用场景，即eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量机器类通信）和uRLLC（超可靠低时延通信）。 一方面，5G将为用户提供超高清视频、下一代社交网络、VR和AR等更加身临其境的业务体验，促进人类交互方式再次升级。另一方面，5G将以智慧城市、智能家居为代表的典型应用场景与移动通信深度融合，预计千亿量级的设备将接入5G网络。此外，5G还将以超低时延、超高可靠性等优势，与车联网、工业互联网、移动医疗、能源等垂直行业应用相结合。总体上看，5G业务的多样性决定了5G网络有能力支持极速移动超大宽带、物联网海量连接、超可靠超低时延连接的需求，同时提供一个更灵活、更智能、可编程、可拓展的网络，以应对新业务和新应用。
图2.1 5G三大应用场景
在5G网络高容量热点场景中，用户体验速率达1Gbit/s，峰值速率达10Gbit/s，流量密度达10Tbit/s每平方千米以上。例如，高清视频、智慧城市、B2B业务等对宽带接入需求是几十到数百Mbit/s，而4K视频、3D视频、AR、VR等对网络带宽的要求高达几十Gbit/s，这将对无线回传网络造成巨大的压力。因此需要将业务向网络边缘尽可能下沉（例如，边缘云数据中心或更靠近基站侧），以实现
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