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中国联通边缘计算技术白皮书1
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1.1 白皮书愿景及目标 1 1.2 白皮书状态 2 2.1 行业及市场发展需求 3 2.1.1 2.1.2 2.2 电信运营商网络挑战分析 6 2.2.1 2
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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 业务及技术驱动 ........................................................................................................... 3
2.1.2 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 竖井式网络架构难以满足业务发展需求.................................................................... 6
2.2.2 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 业务域 ........................................................................................................................... 8
3.1.2 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 部署位置 ..................................................................................................................... 14
4.2.2 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 流量疏导方案 ............................................................................................................. 17
5.1.2 业务连续性方案 ......................................................................................................... 18
5.1.3 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
1 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
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。
中国联通边缘计算技术白皮书
2 版权所有 ©中国联通网络技术研究院,2017
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。
中国联通边缘计算技术白皮书
3 版权所有 ©中国联通网络技术研究院,2017
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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天眼妹
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