摘要： 中國聯(lián)通基于開(kāi)放的MEC邊緣云生態(tài)，積極和OTT廠(chǎng)商合作，實(shí)現與不同公有云、行業(yè)云、私有云生態(tài)的無(wú)縫對接。通過(guò)與邊緣設備廠(chǎng)商的適配和一體化邊緣交付模式，實(shí)現設備廠(chǎng)商能力在聯(lián)通MEC邊緣云上的算力上移?；陂_(kāi)放的應用生態(tài)，實(shí)現千行百業(yè)垂直應用的引入，通過(guò)平臺能力向應用和創(chuàng )新產(chǎn)品滲透，真正實(shí)現了可商用、可落地、可運營(yíng)的MEC平臺。

關(guān)鍵詞：邊緣云；平臺架構；商用；場(chǎng)景案例

1 MEC邊緣云商用平臺

中國聯(lián)通MEC邊緣云商用平臺的目標，是實(shí)現邊緣業(yè)務(wù)在真正商用生產(chǎn)環(huán)境和真實(shí)商用流程上的落地。中 國聯(lián)通MEC邊緣云經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐，不僅面向邊緣技術(shù) 人員，同時(shí)還能夠支撐邊緣業(yè)務(wù)最終客戶(hù)、業(yè)務(wù)營(yíng)銷(xiāo)人 員、運營(yíng)支撐人員、運維支撐人員和生態(tài)合作伙伴的操 作；在包含了MEPM、MEAO和MEP等技術(shù)模塊的同 時(shí)，也貫通了BSS和OSS的核心運營(yíng)運維流程模塊。平 臺從具備實(shí)驗創(chuàng )新功能，逐漸發(fā)展成能夠在業(yè)務(wù)上創(chuàng )造 新的增長(cháng)點(diǎn)，在流程上實(shí)現平臺部署、產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)、業(yè)務(wù) 售賣(mài)、下單開(kāi)通、運行監控、升級迭代、財務(wù)結算、業(yè) 務(wù)創(chuàng )新和安全保障的商用全生命周期平臺。平臺整體架 構如圖1所示。

圖1 中國聯(lián)通MEC邊緣云商用平臺整體架構圖

2 邊緣業(yè)務(wù)部署平臺

MEC在邊緣數據中心節點(diǎn)的布局上，有別于傳統 集中化的中心云模式，管理控制界面部署在區域數據中心，數據和業(yè)務(wù)則下沉到邊緣節點(diǎn)。邊緣節點(diǎn)包括四種形態(tài)：

（1）接入邊緣節點(diǎn)；

（2）匯聚邊緣節點(diǎn)；

（3）客戶(hù)的機房或者數據中心；

（4）戶(hù)外場(chǎng)景。

邊緣節點(diǎn)通過(guò)業(yè)務(wù)部署平臺的使能，實(shí)現邊緣能力的下沉、計算能力的延伸。其中業(yè)務(wù)部署平臺的管理對象包括資源底座ICT融合IaaS（ME_ICT-IaaS）、邊緣接入協(xié)同平臺（MEP）和邊緣增值服務(wù)（ME-VAS）。

2.1 邊緣ICT融合IaaS（ME_ICT-IaaS）

在MEC邊緣云的場(chǎng)景中，邊緣節點(diǎn)（ME-DC） 承載的資源，和傳統的IT或者CT數據中心相比更加復雜。在一個(gè)典型的邊緣數據中心中，既包括和CT相關(guān)的UPF/GW-U/DP等資源，也包括和IT相關(guān)的SDN網(wǎng)元、邊緣接入協(xié)同平臺MEP、App應用和VAS服務(wù)。MEC  邊緣云基礎底座能力是邊緣業(yè)務(wù)承載的基石，中國聯(lián)通ME_ICT-IaaS在傳統的IaaS/CaaS基礎上做了優(yōu)化和提升，形成邊緣ICT融合解決方案。如圖2所示。 

圖2 邊緣ICT融合IaaS（ME_ICT-IaaS）承載的資源類(lèi)型

ME_ICT-IaaS針對邊緣的特色，整合了一些特色的能力。主要集中在七個(gè)方面，如表1所示。 

表1 邊緣ICT融合IaaS（ME_ICT-IaaS）增強 

2.2 邊緣接入協(xié)同平臺（MEP） 

邊緣接入協(xié)同平臺（MEP）負責管理邊緣業(yè)務(wù)，承 擔著(zhù)MEC邊緣云中“云、網(wǎng)、邊、端、業(yè)”的核心交互 工作。 在ETSI的MEP規范中，MEP主要的職責是流 量控制（Traffic Rule Control）、DNS處理（DNS Handling）和服務(wù)分發(fā)（Service Delivery），中國聯(lián) 通MEC邊緣云在具體實(shí)現中，基于以上基本能力，進(jìn)行 了大量細化和提升。如表2所示。 

表2 邊緣接入協(xié)同平臺（MEP）在ETSI規范基礎上的 實(shí)現和增強

2.3　邊緣增值服務(wù)（ME-VAS） 

在ETSI的MEP規范中，定義了服務(wù)分發(fā)（Service Delivery）的能力，在中國聯(lián)通MEC邊緣云的具體實(shí) 現中，這類(lèi)增值服務(wù)（VAS，Value Added Service） 被分為CT增值服務(wù)（CT-VAS）和IT增值服務(wù)（ITVAS），兩種服務(wù)通過(guò)API網(wǎng)關(guān)（API Gateway）實(shí)現 注冊、上線(xiàn)、鑒權、發(fā)布、流控、下線(xiàn)和計量等生命周 期管理。 VAS將共性常用的IT能力和運營(yíng)商獨特的CT能力供 給邊緣應用調取，實(shí)現計算和聯(lián)接能力下沉，支持低延時(shí)、大帶寬、高安全的邊緣響應。CT-VAS和IT-VAS包 含但不限于如表3所示列出的能力。 

表3 ME-VAS設計 CT-VAS IT

3 邊緣業(yè)務(wù)管理平臺

ME_ICT-IaaS、MEP和VAS是在每個(gè)邊緣數據中心（Edge DC）所需要部署的模塊和能力，當面對分散在各個(gè)網(wǎng)絡(luò )大區成千上萬(wàn)個(gè)邊緣機房的時(shí)候，需要通過(guò)部署在核心數據中心的邊緣平臺編排器MEAO和邊緣平臺管理器MEPM兩者共同工作，實(shí)現邊緣資源的整體調度和統一管理，在業(yè)務(wù)層面支持“一點(diǎn)創(chuàng )新，全國復制” 的能力。平臺整體架構如圖3所示。

圖3 邊緣業(yè)務(wù)管理平臺整體架構圖

MEA O全國統一集中部署在核心數據中心 (Central DC），北向和運營(yíng)管理平臺OSS/BSS系統對接，實(shí)現對邊緣統一資源的全局調度和支撐邊緣計量（非計費）能力，南向對各個(gè)區域的MEPM進(jìn)行調度， 并且負責運維運營(yíng)信息提取、分析和上報。MEPM部署在各省的區域中心機房（Regional），是MEAO調度能力的實(shí)際載體，具備區域自治能力，可以支撐區域運維人員進(jìn)行域內所有Edge- DC的管理。MEPM的設計上存在“胖MEPM（Fat MEPM）”和“瘦MPEM（Thin MEPM）”兩種設計思路，中國聯(lián)通采用的是“胖MEPM（Fat MEPM）”的設計思路，以實(shí)現更好的差異化邊緣特色。運維人員對邊緣管理的生命周期進(jìn)行管理，管理對象包括Edge- DC、ME_ICT-IaaS、MEP、ME-VAS和ME-APP等，并針對其他邊緣業(yè)務(wù)管理人員、ISV和邊緣用戶(hù)提供接口。

3.1 MEAO邊緣平臺編排器

MEAO是MEC架構中全局管理中心，對接OSS實(shí)現對MEC全局資源的管理和調度，MEAO包括OSS全局業(yè)務(wù)調度、MEPM生命周期管理、全局鏡像倉庫、運維信息匯聚上報和邊緣業(yè)務(wù)計量等功能，如圖4所示。其在ETSI規范基礎上的功能實(shí)現如表5所示。 

圖4 MEAO功能模塊

表5 MEAO在ETSI規范基礎上的功能實(shí)現

3.2 MEPM 邊緣平臺管理器

在上文提到的MEPM的設計上存在“Fat MEPM” “Thin MEPM”兩種設計思路，兩種模式在運營(yíng)商 都有采用，各自的技術(shù)組成不同，在結果上也各有優(yōu)劣。具體對比如圖5、表6所示。中國聯(lián)通在MEC邊緣云的指導思想是能夠支持“云、網(wǎng)、邊、端、業(yè)”的五位一體，雖然“瘦MPEM”模式難度小，但是考慮到未來(lái)邊緣計算能夠實(shí)現靈活的用戶(hù)賦能，具備更強的創(chuàng )新延展，實(shí)現差異化能力，中國聯(lián)通采用的是“胖MEPM” 的設計思“路胖M。

EPM”設計                       “瘦MEPM”設計 

圖5 “胖MEPM”和“瘦MPEM”兩種設計思路

表6 “胖MEPM”和“瘦MPEM”對比

在具體能力實(shí)現上，中國聯(lián)通MEPM在ETSI定義 的能力的基礎上，秉承“源于標準、高于標準”的理 念，做了很多的擴展。在ETSI的規范中，MEPM的基 本功能是實(shí)現App的生命周期管理和MEP邊緣分流能 力的調度、接受MEAO下發(fā)的AppD，也可以通過(guò)區域 管理員發(fā)起操作，實(shí)現ME-App實(shí)例的初始化、ME-App邊緣分流能力的定義、ME-App的FCAPS管理功 能和ME-App的終止，確保ME-App的可運維性和可管 理性。 

中國聯(lián)通MEPM在具體實(shí)現上，定位于可以支持區 域運營(yíng)人員的管理中心。中國聯(lián)通MEPM在邊緣數據中 心生命周期管理（Edge DC LCM）、邊緣數據中心ME_ ICT-IaaS生命周期管理（Edge IaaS/CaaS LCM）、ME-VAS生命周期管理（ME-VAS LCM）、MEP生命周期管理、云邊協(xié)同、ISV支持和區域運維功能等方面，基于ETSI規范做了更多增強。

4 MEC邊緣云典型案例

4.1 vCDN邊緣加速和移動(dòng)端應用TCP優(yōu)化

2019年，中國聯(lián)通聯(lián)合騰訊、中興在深圳進(jìn)行了基于MEC的vCDN邊緣加速和TCPO的規?；逃迷圏c(diǎn)驗證，一方面通過(guò)MEC邊緣云與部署在云端的DNS、CDN及移動(dòng)客戶(hù)端聯(lián)動(dòng)，利用MEC實(shí)現vCDN下沉和本地流量卸載，減小時(shí)延，提升用戶(hù)感知。另一方面，在MEC部署TCP優(yōu)化能力，解決無(wú)線(xiàn)丟包導致的服務(wù)器降速問(wèn)題。本次商業(yè)試點(diǎn)涉及近百個(gè)現網(wǎng)基站，日用戶(hù)連接建立數最大近3萬(wàn)，忙時(shí)小時(shí)粒度流量達到2.5T。測試結果表明，通過(guò)部署邊緣vCDN，平均降低40%接入時(shí)延，并減少30%卡頓；通過(guò)部署TCPO功能，上傳平均速率增益15%，下載平均速率增益56%，可極大提升用戶(hù)體驗?；贛EC的CDN邊緣極速方案如圖6所示。

圖6 基于MEC的CDN邊緣極速方案圖

4.2 智能制造

中國聯(lián)通已和中國一汽、三一重工等龍頭企業(yè)開(kāi)展合作，打造了若干有影響力的商用項目。

在一汽園區部署中國聯(lián)通自主研發(fā)的MEC一體化平臺EdgePOD，基于該平臺實(shí)現了預測性維護和AR遠程協(xié)  助/指導。預測性維護系統通過(guò)傳感器采集、監控一汽生 產(chǎn)設備運行狀態(tài)，實(shí)現設備運行數據的可視化，根據歷史數據和采集的實(shí)時(shí)數據，基于A(yíng)I算法對設備潛在故障進(jìn)行預測，針對故障定位及部件損傷程度安排備品備件，制定檢修計劃，可提前預知重大故障隱患，避免突發(fā)停機風(fēng)險。AR遠程協(xié)助/指導系統主要用于一汽日常維護過(guò)程的記錄、對設備運行維護的遠程專(zhuān)家指導、生產(chǎn)流程標準化的作業(yè)指導、工人維修設備時(shí)的智能輔助等。

在三一重工部署的MEC平臺上實(shí)現了視頻監控和巡檢機器人遠程控制的應用，視頻監控前端設備不再通過(guò)傳統光纖方式進(jìn)行視頻流的回傳，而是通過(guò)更加靈活、便捷的5G無(wú)線(xiàn)接入方式，極大縮短了攝像頭安裝周期、避免了復雜的線(xiàn)纜布放。視頻監控媒體流通過(guò)MEC平臺的分流模塊實(shí)現了近端實(shí)時(shí)處理和遠程監控的需求。巡檢機器人搭載高清攝像頭和各類(lèi)傳感器，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )回傳實(shí)時(shí)高清巡檢畫(huà)面、設備信息、環(huán)境信息等數據，部署在MEC平臺的系統通過(guò)對采集到的數據進(jìn)行人臉識別、圖像識別等AI分析，智能判斷三一重工園區內的人員、設備、環(huán)境等是否存在異常。智能制造架構如圖7所示。 

圖7 中國聯(lián)通智能制造架構圖

4.3 自動(dòng)駕駛

基于5G MEC的自動(dòng)駕駛管理平臺，利用5G MEC 網(wǎng)絡(luò )超低時(shí)延、高穩定、大帶寬的特點(diǎn)，讓駕駛員和車(chē)之間信息交流無(wú)卡點(diǎn)，保證了駕駛員對車(chē)輛的實(shí)時(shí)控制，使高清的圖像與視頻傳輸及時(shí)傳導；基于5G MEC 的車(chē)路協(xié)同系統，借助MEC即時(shí)性特點(diǎn)，接受RSU上報的路測信息，并推送至鄰近的車(chē)輛，實(shí)現本地分流和無(wú)縫切換；基于5G MEC部署遠程故障管理平臺，借助其低時(shí)延特點(diǎn)將連接、分析、指令下達，同時(shí)實(shí)現應用下移與數據緩存到MEC，將車(chē)載部分計算分析系統上移至MEC邊緣云，有效降低智能車(chē)輛改造成本，提速無(wú)人駕駛商業(yè)化步伐，并預留開(kāi)放接口，可為車(chē)聯(lián)網(wǎng)終端提供遠程故障管理服務(wù)。

中國聯(lián)通聯(lián)合文遠知行科技有限公司、沃爾沃等企業(yè)開(kāi)展基于MEC邊緣云的智能車(chē)聯(lián)等相關(guān)應用商用落地驗證。

在廣東，中國聯(lián)通聯(lián)合文遠知行科技有限公司于廣州國際生物島打造基于MEC邊緣云的粵港澳大灣區自動(dòng)駕駛基地，實(shí)現島上5G信號全覆蓋，實(shí)測道路5G網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量可達到上行帶寬100Mbps，下行帶寬接近1Gbps， RTT≤10ms，丟包率≤0.00001，同時(shí)于生物島部署邊緣云平臺，保障數據的轉發(fā)效率及近端數據計算與存儲能力。V2X解決方案如圖8所示。 

圖8 基于Edge-Cloud的V2X解決方案

5 總結

2020年，隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )的商用不斷推進(jìn)，中國聯(lián)通已建成MEC邊緣云的運維與運營(yíng)一體化支撐體系，面向全國提供MEC產(chǎn)品展示、業(yè)務(wù)申請、業(yè)務(wù)開(kāi)通、故障監控、服務(wù)支撐的商業(yè)閉環(huán)。展望未來(lái)，各行業(yè)的AI需求將會(huì )持續旺盛，人類(lèi)將步入AI社會(huì )。電信運營(yíng)商的MEC 計算能力將與5G/B5G網(wǎng)絡(luò )能力深度融合，形成算力網(wǎng)絡(luò )，以“算網(wǎng)一體”的方式向全社會(huì )提供普適性、確定性的AI算力，使算力成為繼話(huà)音、短信、專(zhuān)線(xiàn)、流量之后運營(yíng)商提供的新一代普適性標準化服務(wù)。在算力網(wǎng)絡(luò )中，以提供MEC服務(wù)為代表的邊緣計算節點(diǎn)貼近用戶(hù)， 數量眾多，基礎設施條件較好，是算力網(wǎng)絡(luò )的重要組成部分。中國聯(lián)通將努力抓住機遇，增強MEC能力，構建算力網(wǎng)絡(luò )，使能算力服務(wù)，滿(mǎn)足個(gè)人、家庭和政企用戶(hù)多層次、多方面的智能化需求，為AI社會(huì )提供強大的“能源”與“養料”，為網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)和服務(wù)的創(chuàng )新帶來(lái)無(wú)限可能。

★項目支持：本文獲得“2018年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新發(fā)展工程（網(wǎng)絡(luò )和安全方向）——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算基礎標準和試驗驗證”項目的支持。

作者簡(jiǎn)介：

陳 丹（1986-），女，高級工程師，博士，現任中國聯(lián)通集團邊緣計算高級總監，主要研究方向為邊緣計算和邊緣云、5G網(wǎng)絡(luò )與專(zhuān)網(wǎng)架構、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)演進(jìn)等。

肖   羽（1984-），女，高級工程師，碩士，現就職于中國聯(lián)通集團智網(wǎng)創(chuàng )新中心，主要研究方向為邊緣計算和邊緣云、工業(yè)邊緣計算平臺架構設計、車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究等。

胡 翔（1993-），男，工程師，碩士，現就職于中國聯(lián)通集團智網(wǎng)創(chuàng )新中心，主要研究方向為邊緣計算和邊緣云、5G網(wǎng)絡(luò )架構設計、智慧醫療和智慧樓宇方案與架構設計等。

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年2月刊