面向5G的MEC边缘云部署方案

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面向5G的MEC边缘云部署方案发布时间：2020-01-13  作者：杜 鹏　孙志刚　中兴通讯  阅读量：2645

面对5G这两个场景的应用特点，传统大规模集中建设的电信云已经无法满足需求。MEC（Mobile/Multi-access Edge Computing）边缘云应运而生。MEC作为5G演进的关键技术，在更靠近客户的移动网络边缘为边缘应用提供云计算能力和IT服务环境，具备超低时延、超大带宽、本地化、高实时性分析处理等特点。一方面，MEC部署在网络边缘位置，边缘服务在终端设备上运行，反馈更迅速，解决了时延问题；另一方面，MEC将内容与计算能力下沉，提供智能化的流量调度，将业务本地分流，内容本地缓存，使得部分区域性业务能够在本地终结，既提升了用户的业务体验，也减少了对骨干传输网以及上层核心网的资源占用。因此在5G时代，MEC将是5G网络边缘云部署的最佳选择。

MEC边缘云不限制网络的部署方式，总的来讲，可以按照不同业务场景以及时延的需求进行灵活部署，通常可部署在接入机房、汇聚机房、地市核心机房等位置，如图1所示。

MEC边缘云的部署形态

MEC边缘云通常基于特定的云平台（例如openstack），为上层MEC应用提供统一的虚拟化软件环境和资源管理。MEC应用以虚拟机的形式部署于边缘云平台之上，根据不同的场景需要进行灵活的部署，比如在边缘DC通常部署与流量转发强相关的应用，包括vCPE、OLT-U、DU、BNG-U、UPF/GW-U、MEP等，满足大带宽、低时延的业务需求。

为了契合5G时代多业务场景需求，中兴通讯提出了完整的、面向5G的MEC边缘云部署方案。

由于受限于边缘站点机房的环境，MEC边缘云的部署规模通常较小，单站点部署的服务器数量较少，可提供的硬件资源有限，而安装Openstack等基础设施平台及管理模块会占用大量资源，造成边缘云的资源浪费。因此需要为MEC边缘云进行“瘦身”，实现轻量化部署，减少平台和管理部分占用的资源，提高边缘云的资源利用率。“瘦身”主要包括以下举措：

－采用虚机+容器双核方案实现上层应用的轻量化部署，便于快速部署和升级；

中兴通讯轻量化MEC边缘云部署方案如图2所示。通过部署轻量化Openstack，组件数量比优化前减少了60%，配置所需的资源数减少了75%，管理资源减少了10%，不仅降低了边缘云的资源需求，也提高了MEC边缘云的管理效率。

部署统一的MEC边缘云管理平台

对MEC边缘云的统一管理主要表现在资源管理和运维管理两方面：

－统一运维管理

为各边缘云内的VIM提供统一的运维管理：包括站点管理、用户/租户管理、功能配置、镜像分发、集中备份、升级/补丁管理、巡检、API分发等；提供统一的FCAPS管理，统一的告警、配置和性能统计；提供智能简便的自动化工具，快速实现安装和升级、快速巡检和开局检查、快速故障分析和定位、日志分析等，提升运维效率。

为了满足5G应用场景大带宽和低时延的特性要求，MEC边缘云在部署时将与5G网络架构深度融合，其业务分流、策略控制、QoS保证等功能，都将通过标准的5G网络功能实现。基于5G核心网的C/U分离式架构，用户面功能UPF（User Plane Function）需要下沉到网络边缘部署，以减少传输时延，实现数据流量的本地分流。控制面功能网元如SMF则在中心DC集中部署，便于统一控制部署在MEC的UPF，统一配置和下发分流策略。

MEC边缘云硬件普遍采用x86通用服务器，而x86通用服务器对于特定的业务需求处理性能低下，导致性价比低，无法满足5G场景的商用部署要求。需要考虑针对不同的业务采用不同的软硬件加速方案：

－流量转发型业务，如5G UPF/GW-U、MEC本地分流以及CDN、BRAS-U等业务，对网络转发能力要求很高，需要对数据转发软硬件加速；

AI领域涉及的训练、推理操作需要引入GPU进行硬件加速。

实现5G网络业务能力开放

MEC能力开放架构如图4所示。为了实现5G网络的能力开放，在MEC架构中引入了MEP（ME Platform）。MEP通过南向接口获取下层网络的相关信息（UE实时位置、无线链路质量、漫游状态等），并将这些信息包装成不同的服务能力，如LBS位置能力、RNIS无线网络信息能力、QoS能力、带宽能力等, 再通过北向统一API接口开放给上层第三方应用，从而提供更多的增值服务或提升服务质量。同时MEP也可以将感知的上层应用服务相关信息，比如业务时长、业务周期、移动模式等反馈给下层网络，下层网络通过分析这些信息，进一步优化其UE资源配置（如为VIP用户分配合适的带宽资源）与会话管理。

中兴通讯MEC能力开放架构依托MEC边缘业务平台，开放网络能力给第三方应用，为用户提供差异化的体验，挖掘网络价值，提高运营商增值收入。同时通过开放接口的研究及标准化，加速创新型业务应用的开发及上线，打造良好的 MEC产业生态链。

中兴通讯面向5G的MEC边缘云解决方案，将平台设计、虚拟化、硬件加速、MEP等多种软硬件技术与5G网络架构相结合，提供轻量化、统一管理、高性能、灵活开放的MEC边缘云，使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署，从而一定程度解决了5G网络eMBB、URLLC、mMTC等场景中的特殊业务需求，增进了用户体验。中兴通讯希望能够携手更多的行业合作伙伴，共同探讨边缘云的合作模式，共建面向5G的边缘生态系统，全面推动MEC边缘云商用步伐，共同促进5G边缘业务的蓬勃发展。