移动边缘计算MEC技术原理及其应用浅析
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2021-01-27
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移动边缘计算移动边缘计算MEC技术原理及其应用浅析技术原理及其应用浅析
随着国内4G网络的正式商用，用户在移动场景下高速率交互能力得到了大幅度提升。物联网、智能制造及云计算等新兴产业
快速的发展已催生了一大批行业应用规模化落地应用。这些新产业对4G移动网络的需求越来越旺盛，随着网络覆盖范围的扩
大、带宽的增强、资费的下降，万物互联的物联网触发了新的生产模式和商业模式，催生了移动网络新的数据生产和消费方
式；离散制造、流程制造等智能制造亟待需要靠近现场、能提供可靠性高、实时性、准确性强的系统，以实现移动互联网与智
能制造系统深度融合。
随着云计算技术的成熟与快速应用，现在大部分应用系统都采用云计算的架构来构建，一些传统架构的应用系统也在逐步向云
平台迁移，采用云平台架构来集中化的建设应用系统优化了传统架构的诸多缺点，但是这种集中化的建设方式在靠近用户的网
络边缘也存在许多不足之处。线性增长的云计算能力无法匹配爆炸式增长的海量网络边缘数据；传输网络带宽负载急剧增加造
成较长的网络延迟，难以满足控制类数据、实时数据和流式等数据的传输需求。
随着移动互联网的快速发展，越来越多的用户习惯通过多样化的移动终端来使用移动网络中的应用和观看网络中各种高清视
频，并且各类行业应用的APP铺天盖地的发展，这些APP应用及高清视频会消耗大量的网络资源和带宽，而目前运营商的传统
网络架构还不能完全满足如用户所愿的业务体验，如何满足用户移动互联网化的各种业务需求、提高用户的业务体验，为用户
提供差异化的服务，成为运营目前移动网络架构发展演进的难题。
移动边缘计算MEC（Mobile Edge Computing）将虚拟化的平台引入移动网络中，能有效实现业务锚点下沉，缩短业务响应时
间，很好地解决目前4G移动网络中业务发展存在的诸多问题，还能提供将传统移动网络的通信能力开放，为开展网络能力相
关的创新业务应用奠定良好的基础。
MEC技术概述
移动边缘计算MEC是把移动网络和互联网两者技术有效融合在一起，在移动网络侧增加了计算、存储、数据处理等功能；构
建了开放式平台以植入应用，并通过无线API开放移动网络与业务服务器之间的信息交互，移动网络与业务进行了深度融合，
将传统的无线基站升级为智能化基站；MEC的部署策略尤其是距离用户的相对地理位置可以有效实现低延迟、高带宽
等，MEC也可以实时获取移动网络信息和更精准的位置信息来提供更加精准的位置服务。
MEC系统通常包括以下部分：
MEC系统底层：基于网络功能虚拟化NFV技术的硬件资源和虚拟化层架构，分别提供底层硬件的计算、存储、控制功能和硬
件虚拟化组件，完成虚拟化的计算处理、缓存、虚拟交换及相应的管理功能。
MEC功能组件：承载业务的对外接口适配功能，通过API完成和基站及上层应用层之间的接口协议封装，提供流量旁路、无线
网络信息、虚拟机通信、应用与服务注册等能力，具备相应的底层数据包解析、内容路由选择、上层应用注册管理、无线信息
交互等功能。
MEC应用层：基于网络功能虚拟化的虚拟机应用架构，将MEC功能组件层封装的基础功能进一步组合成虚拟应用， 包括无线
缓存、本地内容转发、增强现实、业务优化等应用， 并通过标准的API和第三方应用APP实现对接。
如下图所示，MEC系统通常位于无线接入点及有线网络之间。在电信蜂窝网络中，MEC系统可部署于无线接入网与移动核心
网之间。MEC系统的核心设备是基于IT通用硬件平台构建的MEC服务器。MEC系统通过部署于无线基站内部或无线接入网边
缘的边缘云，可提供本地化的云服务，并可连接其它网络如企业网内部的私有云实现混合云服务。MEC系统提供基于云平台
的虚拟化环境，支持第三方应用在边缘云内的虚拟机（VM）上运行。相关的无线网络能力可通过MEC服务器上的平台中间件
向第三方应用开放。
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