摘要：本文旨在描述GSMA提出的一種電信邊緣云（TEC）形式，多家運營(yíng)商聯(lián)合，致力于在網(wǎng)絡(luò )邊緣促進(jìn)與云功能的協(xié)作部署，以便這種電信邊緣云在業(yè)務(wù)模型、收費原則和商業(yè)部署方式保持一致；通過(guò)打造一個(gè)聯(lián)合多運營(yíng)商邊緣計算基礎架構的統一平臺，實(shí)現邊緣計算服務(wù)的全球漫游。下文圍繞該種電信邊緣云概念、服務(wù)特征、運營(yíng)模式展開(kāi)，從而為運營(yíng)商參與電信邊緣云建設提供參考。   

關(guān)鍵詞：多運營(yíng)商；GSMA；電信邊緣云；服務(wù)；運營(yíng)

1 引言

隨著(zhù)5G時(shí)代到來(lái)，越來(lái)越多行業(yè)專(zhuān)家認為，在2B 領(lǐng)域，運營(yíng)商有較多參與空間和可觀(guān)的收入機會(huì )；故運營(yíng)商開(kāi)始進(jìn)軍智慧醫療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云游戲、車(chē)聯(lián) 網(wǎng)等傳統2B垂直行業(yè)領(lǐng)域；為提升運營(yíng)商自身競爭優(yōu)勢，需創(chuàng )建一個(gè)通用平臺打包現有資產(chǎn)和功能（例如語(yǔ) 音、消息、IP數據服務(wù)、計費、安全性、身份管理等） 以及5G新功能（例如邊緣云、網(wǎng)絡(luò )切片等），從而為企業(yè)客戶(hù)提供靈活服務(wù)，創(chuàng )造新業(yè)務(wù)和新價(jià)值。與此同時(shí)，運營(yíng)商也希望其資產(chǎn)和能力能夠覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò )，實(shí) 現跨國仍持續可用，從而具備全球服務(wù)能力。2020年初，全球多家運營(yíng)商聯(lián)合在GSMA成立了一個(gè)名為電信邊緣云（Telco Edge Cloud，TEC）的任務(wù)組，商定建立一個(gè)結合了聚合和互連機制的統一的電信邊緣云聯(lián)邦，方便全球運營(yíng)商靈活地加入，通過(guò)共同協(xié)商商業(yè)原則、業(yè)務(wù)模型、合同框架以及部署平臺等內容，旨在定義一個(gè)驅動(dòng)全球開(kāi)放化的電信邊緣云。

2 電信邊緣云概念

電信邊緣云是在聯(lián)合運營(yíng)商和邊緣服務(wù)提供商的邊緣基礎架構和平臺基礎上，設計和開(kāi)發(fā)全球邊緣計算服務(wù)，其目標是以標準化和一致的方式將其網(wǎng)絡(luò )功能（包括其邊緣計算資源）開(kāi)放，從而滿(mǎn)足全球范圍內創(chuàng )新型、分布式和低延遲的服務(wù)需求。TEC允許應用程序開(kāi)發(fā)人員、服務(wù)提供商和企業(yè)客戶(hù)通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的界面在全球電信覆蓋范圍內開(kāi)發(fā)和部署，從而用戶(hù)可以享受到安全可靠的分布式電信基礎設施。實(shí)際上，TEC就是一種與電信網(wǎng)絡(luò )集成的高度分布式云計算系統，可提供與終端用戶(hù)更接近的傳統云計算服務(wù)（IaaS、NaaS、PaaS、SaaS），通過(guò)改進(jìn)并保證邊緣的某些應用程序的功能，進(jìn)一步增強了傳統的云計算服務(wù)。

TEC遵循GSMA運營(yíng)商平臺（Oper ator Platform，OP）內定義的PRD-“GSMA-Operator-Platform-Proposal”中針對聯(lián)邦邊緣計算平臺描述的原理和建議。初期，OP將聯(lián)合多個(gè)運營(yíng)商的邊緣計算基礎架構，通過(guò)一組通用API運行創(chuàng )新、分布式、低延遲的服務(wù)，使應用程序提供商可一點(diǎn)注入訪(fǎng)問(wèn)全球運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )和邊緣云。中后期，OP將相應提供其他功能，例如網(wǎng)絡(luò )切片和其他增強的通信服務(wù)[5]。

2020年12月，中國聯(lián)通與TEF（西班牙電信）、KT（韓國電訊）基于上述概念，成功驗證跨國的5G多址邊緣計算（MEC）技術(shù)[2]，該MEC漫游機制允許非  本國移動(dòng)用戶(hù)使用附近的MEC基礎設施，獲得最佳的境外MEC體驗；若沒(méi)有這種機制，非本國移動(dòng)用戶(hù)只能使用本國的MEC基礎設施，這樣勢必會(huì )犧牲掉用戶(hù)體驗，嚴重削弱了邊緣計算低延遲特性；因此建立電信邊緣云對于幫助2B企業(yè)客戶(hù)開(kāi)展全球業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)十分必要；下文就圍繞電信邊緣云服務(wù)特征、運營(yíng)模式展開(kāi)。

3 電信邊緣云服務(wù)特征

通常來(lái)說(shuō)，在ITU-T Y.3500內為云計算服務(wù)定義的特征同樣也適用于電信邊緣云，例如：廣泛網(wǎng)絡(luò )接入、實(shí)時(shí)使用情況監控、多租戶(hù)、自助服務(wù)、按需服務(wù)、快速彈性和可伸縮性、可聚合云物理資源和虛擬資源等特征。除此之外，電信邊緣云還假設應當擁有其他優(yōu)勢， 例如：（1）在性能方面：與網(wǎng)絡(luò )功能更好地集成，網(wǎng)絡(luò )的行為可以適應特定的邊緣用例。將來(lái)，可以將特定的網(wǎng)絡(luò )切片分配給某些邊緣應用程序；（2）在訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )信息方面：可以幫助應用程序開(kāi)發(fā)人員使應用程序行為適應網(wǎng)絡(luò )狀況；（3）在特定的數據保護和數據隱私機制方面，確保數據主權原則：客戶(hù)可以決定其數據存儲在何處，誰(shuí)可以訪(fǎng)問(wèn)該數據以及可以進(jìn)行何種處理等。所以，電信邊緣云應具備如下特征[3]：

3.1 TEC基礎架構即服務(wù)（IaaS）

電信邊緣云在傳統云計算定義的IaaS服務(wù)中增加了一些關(guān)鍵功能：

（1）基于目的地的多虛擬基礎架構創(chuàng )建：基于特定要求（例如：覆蓋的地理區域、延遲、駐留時(shí)間、帶寬等）的單個(gè)訂單能夠在不同運營(yíng)商范圍內的多個(gè)位置創(chuàng )建虛擬機或容器；

（2）SLA演進(jìn)和變更通知，以便在無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)其要求時(shí)可以采取相應擴大/縮小規模、更改配置等措施。

3.2 TEC邊緣連接即服務(wù)（NaaS）

TEC將提供NaaS功能來(lái)管理用戶(hù)與邊緣計算平臺之間、平臺組件之間以及不同平臺之間的連接，邊緣網(wǎng)絡(luò )的連接需要實(shí)現以下功能：

（1）虛擬計算和存儲資源的可伸縮性與連接它們的網(wǎng)絡(luò )資源，可進(jìn)行可伸縮性協(xié)調；

（2）按需（重新）配置：隨著(zhù)計算和存儲資源的重新配置或遷移，或者用戶(hù)從一個(gè)邊緣區域轉移到另一個(gè)邊緣區域，相應網(wǎng)絡(luò )資源可按需動(dòng)態(tài)重新配置，這樣使得無(wú)論在何處都可以滿(mǎn)足邊緣計算應用程序對網(wǎng)絡(luò )資源的要求；

（3）適應異構網(wǎng)絡(luò )技術(shù)：分布式邊緣計算系統可以使用不同制式的網(wǎng)絡(luò )接入方式進(jìn)行連接。

因此，TEC應為NaaS服務(wù)提供如下功能：

（1）服務(wù)管理：

• 服務(wù)質(zhì)量配置文件的選擇：TEC服務(wù)提供商向客戶(hù)提供預定義的QoS配置文件列表，以滿(mǎn)足客戶(hù)要交付的邊緣應用程序的增強型連接需求。該目錄是動(dòng)態(tài)的，可隨時(shí)識別出提出特定連接要求的邊緣應用的新類(lèi)別。此外，客戶(hù)也可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)一組預定義的KPI來(lái)監視接收到的QoS；

• 策略設置：客戶(hù)可以設置策略，以使用與某些應用程序相關(guān)的增強型連接。這種策略可以定義用于提供和使用該增強連接的條件。當終端用戶(hù)使用應用程序時(shí)，TEC服務(wù)提供商將傳遞出控制和應用該策略的邏輯。

（2）服務(wù)供應和使用：

• 在可行情況下，考慮到與其他服務(wù)可能的沖突，在終端用戶(hù)遵循客戶(hù)設置的QoS配置文件和策略下進(jìn)行連接時(shí)，TEC服務(wù)提供商會(huì )動(dòng)態(tài)配置連接，并通知TEC客戶(hù)有關(guān)提供連接的結果，該結果包括可行的QoS 配置文件或拒絕連接請求；

• 如果根據終端用戶(hù)的要求提供增強連接，則僅在設置的策略可用時(shí)才能建立增強連接，例如，通過(guò)按下“激活”按鈕來(lái)明確顯示終端用戶(hù)的請求。一旦建立了增強連接，便會(huì )通過(guò)終端用戶(hù)的請求，為客戶(hù)生成使用情況計費信息。 

  
  

圖 1 TEC-Naas

3.3 TEC平臺即服務(wù)（PaaS）

與其他PaaS一樣，TEC PaaS包括應用程序啟用服務(wù)，并允許客戶(hù)集中在數據和應用程序邏輯以及抽象的物理基礎結構、虛擬化層、操作系統、中間件等運行環(huán)境下。

TEC PaaS基于Kubernetes，具有一些擴展功能，可促進(jìn)全球TEC參與者之間的資源聯(lián)合，并在終端用戶(hù)從一個(gè)邊緣區域移動(dòng)到另一個(gè)邊緣區域時(shí)（包括漫游到其本地網(wǎng)絡(luò )之外）提供邊緣服務(wù)，PaaS應具備如下功能：

• 上線(xiàn)/注冊應用程序（在應用程序庫中）；

• 以不同的方式，跨多個(gè)運營(yíng)商和邊緣服務(wù)提供商，實(shí)例化TEC中在任何地理位置下的邊緣節點(diǎn)中的應用程序。

4 電信邊緣云運營(yíng)模式

為了使TEC能夠為客戶(hù)提供一致的服務(wù)，并允許將其服務(wù)范圍擴展到單運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )覆蓋之外的地方，TEC 服務(wù)提供商應為各運營(yíng)商提供相同服務(wù)。其中TEC的上下游利益鏈，包含客戶(hù)、服務(wù)提供商、基礎設施提供商、集成商、軟件開(kāi)發(fā)者、運營(yíng)商等，本文主要針對運營(yíng)商進(jìn)行分析[3]。

4.1 運營(yíng)商參與角色

電信邊緣云價(jià)值鏈中的運營(yíng)商也可能扮演其他角色，如圖2所示。但是本文重點(diǎn)關(guān)注運營(yíng)商作為基礎設施提供商和服務(wù)提供商兩個(gè)角色。

圖2 運營(yíng)商可能角色示意圖

4.1.1 作為基礎設施提供商

運營(yíng)商提供邊緣連接、計算和存儲基礎架構。邊緣服務(wù)提供商可以使用此邊緣基礎結構，向市場(chǎng)提供聚合的邊緣平臺服務(wù)，還可以為客戶(hù)提供應用程序市場(chǎng)。該類(lèi)運營(yíng)商可以是邊緣服務(wù)提供商的銷(xiāo)售渠道，也可以直接向客戶(hù)銷(xiāo)售解決方案。

4.1.2 作為服務(wù)提供商

運營(yíng)商直接向市場(chǎng)提供邊緣連接、基礎架構和邊緣平臺服務(wù)。它可以與其他運營(yíng)商和邊緣服務(wù)提供商合作，以提供對超出其自身基礎架構和網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍的邊緣服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)。不同運營(yíng)商可以聯(lián)合直接向客戶(hù)以及向其他服務(wù)提供商提供聯(lián)合邊緣云服務(wù)。

4.2 計費模式參考

此外，TEC也將根據客戶(hù)的需求提供熟悉的、廣泛接受的收費模式選項[3]。

（1）按使用付費模型

計費要素涉及：計算資源、存儲資源、連接性、邊緣連接即服務(wù)（基于請求的連接類(lèi)型和使用時(shí)間），每個(gè)API請求（交易），進(jìn)行按需分配。

（2）容量預留模型

使用預先選定的永久分配給客戶(hù)的服務(wù)單元組合（計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )），并定期支付訪(fǎng)問(wèn)邊緣計算服務(wù)（IaaS/PaaS/SaaS）的費用。

（3）混合模型

包括預留和按使用付費的組合，其中某些資源在一定時(shí)期內被分配（容量預留模型），而另一些則按需分配（按使用付費模型）。

（4）無(wú)服務(wù)器模型

在此模型中，客戶(hù)要求運行具有特定性能特征的特定應用程序，而系統由決定運行每個(gè)位置所需資源的類(lèi)型和數量。資源的數量會(huì )根據應用程序使用的需求自動(dòng)增加或減少，而無(wú)需客戶(hù)或TEC供應商手動(dòng)干預。這可能與需求的不確定性有關(guān)，并且其范圍和位置可能會(huì )隨時(shí)發(fā)生很大變化（例如，針對移動(dòng)用戶(hù)的應用）。

（5）分層定價(jià)模型

QoS SLA，包含如下要素，如：確定的時(shí)延、數據傳輸能力和速度、使用時(shí)段（高峰/非高峰時(shí)段）、網(wǎng) 絡(luò )位置（本地邊緣、遠端、近端、中心節點(diǎn)）等。

5 結語(yǔ)

因此，為建立TEC，首先，要求絕大多數運營(yíng)商之間達成協(xié)議，以提供100％的市場(chǎng)覆蓋率，以提供全球影響力并吸引大量的應用程序開(kāi)發(fā)人員、設備制造商和獨立軟件供應商參與其中；其次，必須大量采用標準的云實(shí)踐和工具，云社區設置公共（邊緣）云必須使用的接口、實(shí)踐和工具的種類(lèi)。這樣運營(yíng)商需要達成基于電信的協(xié)議，以最大程度地創(chuàng )建被業(yè)界廣泛采用的通用電信邊緣云[5，6]?？蛻?hù)既可以受益于服務(wù)運營(yíng)商的本地 性，又可以受益于運營(yíng)商聯(lián)合會(huì )的全球影響力。所以未來(lái)的邊緣云將是一個(gè)混合的多云，將私有云、公有云、邊緣云與基于運營(yíng)商的電信邊緣云結合在一起，多云共存。所以，如何完成多云管理將是下一步需要關(guān)注的重要課題之一。

作者簡(jiǎn)介：

黃 倩（1992-），女，工程師，碩士，現就職于聯(lián)通研究院，從事邊緣計算、開(kāi)源技術(shù)、標準化工作、5G 垂直行業(yè)咨詢(xún)工作。

黃 蓉（1986-），女，高級工程師，博士，現就職于聯(lián)通研究院，從事白盒基站、邊緣計算工作。

陳 杲（1976-），男，高級工程師，博士，現就職于聯(lián)通研究院，從事邊緣計算工作。

王友祥（1979-），男，高級工程師，博士，現就職于聯(lián)通研究院，從事5G/6G新技術(shù)。

參考文獻： 

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[6] 開(kāi)源先鋒. GSMA Operator Platform Concept white paper[EB/OL]. https://mp.weixin.qq.com /s/YPlnOcXRbiBXGqBuYoDAvA, 2020,3.

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年2月刊