1、MEC的優(yōu)勢
??????MEC 運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)邊緣，邏輯上并不依賴于網(wǎng)絡(luò)的其他部分，這點(diǎn)對(duì)于安全性要求較高的應(yīng)用來說非常重要。另外，MEC 服務(wù)器通常具有較高的計(jì)算能力，因此特別適合于分析處理大量數(shù)據(jù)。同時(shí)，由于 MEC 距離用戶或信息源在地理上非常鄰近，使得網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)用戶請(qǐng)求的時(shí)延大大減小，也降低了傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)部分發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞的可能性。最后，位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的 MEC 能夠?qū)崟r(shí)獲取例如基站 ID、可用帶寬等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以及與用戶位置相關(guān)的信息，從而進(jìn)行鏈路感知自適應(yīng)，并且為基于位置的應(yīng)用提供部署的可能性，可以極大地改善用戶的服務(wù)質(zhì)量體驗(yàn)。
2、MEC架構(gòu)
??????從 2014 年 12 月開始，ETSI MEC ISG 開始致力于 MEC 的研究，旨在提供在多租戶環(huán)境下運(yùn)行第三方應(yīng)用的統(tǒng)一規(guī)范。經(jīng)過努力，ISG MEC 已經(jīng)公布了關(guān)于 MEC 的基本技術(shù)需求和參考架構(gòu)的相關(guān)規(guī)范。在參考文獻(xiàn)[1]中，ISG MEC 對(duì)MEC 的網(wǎng)絡(luò)框架和參考架構(gòu)進(jìn)行了定義。圖 1 是MEC 的基本框架，該框架從一個(gè)比較宏觀的層次出發(fā)，對(duì) MEC 下不同的功能實(shí)體進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)（network）、ME（mobile edge）主機(jī)水平（ME host level）和 ME 系統(tǒng)水平（ME system level）這 3 個(gè)層次的劃分。其中，MEC 主機(jī)水平包含 MEC 主機(jī)（ME host）和相應(yīng)的 ME 主機(jī)水平管理實(shí)體（ME host-level management entity），ME 主機(jī)又可以進(jìn)一步劃分為 ME 平臺(tái)（ME platform）、ME 應(yīng)用（ME application）和虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施（virtualization infrastructure）。網(wǎng)絡(luò)水平主要包含 3GPP 蜂窩網(wǎng)絡(luò)、本地網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)的外部實(shí)體，該層主要表示 MEC 工作系統(tǒng)與局域網(wǎng)、蜂窩移動(dòng)網(wǎng)或者外部網(wǎng)絡(luò)的接入情況。最上層是 ME 系統(tǒng)水平的管理實(shí)體，負(fù)責(zé)對(duì) MEC 系統(tǒng)進(jìn)行全局掌控。

??????圖 2 是一個(gè)更為詳細(xì)的 MEC 參考架構(gòu)，該架構(gòu)在圖 1 所示的高水平框架的基礎(chǔ)之上還詳細(xì)定義了各個(gè)功能實(shí)體之間的相互關(guān)聯(lián)，并抽象出 3 種不同類型的參考點(diǎn)。其中，Mp 代表和 ME 平臺(tái)應(yīng)用相關(guān)的參考點(diǎn)，Mm 代表和管理相關(guān)的參考點(diǎn)，Mx 代表和外部實(shí)體相關(guān)的參考點(diǎn)。

??????在圖 2 所示架構(gòu)下，ME 主機(jī)由 ME 平臺(tái)、ME 應(yīng)用和虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施組成。虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施可以為 ME 應(yīng)用提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源，并且可以為 ME 應(yīng)用提供持續(xù)的存儲(chǔ)和時(shí)間相關(guān)的信息，它包含一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面來為從 ME 平臺(tái)接收到的數(shù)據(jù)執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，并在各種應(yīng)用、服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行流量的路由。ME 平臺(tái)從 ME平臺(tái)管理器、ME 應(yīng)用或 ME 服務(wù)處接收流量轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，并且基于轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則向轉(zhuǎn)發(fā)平面下發(fā)指令。另外，ME平臺(tái)還支持本地域名系統(tǒng)（domain name system，DNS）代理服務(wù)器的配置，可以將數(shù)據(jù)流量重定向到對(duì)應(yīng)的應(yīng)用和服務(wù)。ME 平臺(tái)還可以通過 Mp3 參考點(diǎn)與其他的 ME 平臺(tái)進(jìn)行通信，在分布式 MEC 系統(tǒng)的協(xié)作機(jī)制中，Mp3 參考點(diǎn)可以作為不同 ME 平臺(tái)互聯(lián)的基礎(chǔ)。
??????ME 應(yīng)用是運(yùn)行在 ME 虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施上的虛擬機(jī)實(shí)例，這些應(yīng)用通過 Mp1 參考點(diǎn)與 ME 平臺(tái)相互通信。Mp1 參考點(diǎn)還可提供標(biāo)識(shí)應(yīng)用可用性、發(fā)生 ME 切換時(shí)為用戶準(zhǔn)備或重定位應(yīng)用狀態(tài)等額外功能。
??????ME 平臺(tái)管理器（ME platform manager，MEPM）具有 ME 平臺(tái)元素管理、ME 應(yīng)用生命周期管理以及 ME 應(yīng)用規(guī)則和需求管理等功能。ME應(yīng)用生命周期管理包括 ME 應(yīng)用程序的創(chuàng)建和終止，并且為 ME 編排器（ME orchestrator，MEO）提供應(yīng)用相關(guān)事件的指示消息。ME 應(yīng)用規(guī)則和需求管理包括認(rèn)證、流量規(guī)則、DNS 配置和沖突協(xié)調(diào)等。ME 平臺(tái)和 MEPM 之間使用 Mm5 參考點(diǎn)，該參考點(diǎn)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)和流量過濾規(guī)則的配置，并且負(fù)責(zé)管理應(yīng)用的重定位和支持應(yīng)用的生命周期程序。Mm2 是操作支持系統(tǒng)（OSS）和 MEPM 之間的參考點(diǎn)，負(fù)責(zé) ME 平臺(tái)的配置和性能管理。Mm3是 MEO 和 MEPM 之間的參考點(diǎn)，負(fù)責(zé)為應(yīng)用的生命周期管理和應(yīng)用相關(guān)的策略提供支持，同時(shí)為 ME 的可用服務(wù)提供時(shí)間相關(guān)的信息。
??????MEO 是 ME 提供的核心功能，MEO 宏觀掌控 ME 網(wǎng)絡(luò)的資源和容量，包括所有已經(jīng)部署好的 ME 主機(jī)和服務(wù)、每個(gè)主機(jī)中的可用資源、已經(jīng)被實(shí)例化的應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涞取Ｔ跒橛脩暨x擇接入的目標(biāo) ME 主機(jī)時(shí)，MEO 衡量用戶需求和每個(gè)主機(jī)的可用資源，為其選擇最為合適的 ME主機(jī)，如果用戶需要進(jìn)行 ME 主機(jī)的切換，則由MEO 來觸發(fā)切換程序。MEO 與OSS 之間通過Mm1 參考點(diǎn)來觸發(fā) ME 應(yīng)用的實(shí)例化和終止。MEO 與虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理器（VIM）之間通過Mm4 參考點(diǎn)來管理虛擬化資源和應(yīng)用的虛擬機(jī)映像，同時(shí)維持可用資源的狀態(tài)信息。
??????從 ME 系統(tǒng)的角度來看，OSS 是支持系統(tǒng)運(yùn)行的最高水平的管理實(shí)體。OSS 從面向用戶服務(wù)（customer-facing service，CFS）門戶和用戶終端（UE）接收實(shí)例化或終止 ME 應(yīng)用的請(qǐng)求，檢查應(yīng)用數(shù)據(jù)分組和請(qǐng)求的完整性和授權(quán)信息。經(jīng)過OSS 認(rèn)證授權(quán)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)分組會(huì)通過 Mm1 參考點(diǎn)被轉(zhuǎn)發(fā)到 MEO 進(jìn)行進(jìn)一步處理。
??????CFS 門戶實(shí)體相當(dāng)于第三方接入點(diǎn)，開發(fā)商使用該接口將自己開發(fā)的各種應(yīng)用接入運(yùn)營商的ME 系統(tǒng)中，企業(yè)或者個(gè)人用戶也可以通過該接口選擇其感興趣的應(yīng)用，并指定其使用的時(shí)間和地點(diǎn)。CFS 通過Mx1 參考點(diǎn)與 OSS 實(shí)現(xiàn)通信。
??????用戶應(yīng)用生命周期代理（user app LCM proxy）是供 ME 用戶使用來請(qǐng)求應(yīng)用相關(guān)的實(shí)例化和終止等服務(wù)的實(shí)體。該實(shí)體可以實(shí)現(xiàn)外部云和 ME 系統(tǒng)之間的應(yīng)用重定位，負(fù)責(zé)對(duì)所有來自外部云的請(qǐng)求進(jìn)行認(rèn)證，然后分別通過 Mm8 和Mm9 參考點(diǎn)發(fā)送給 OSS 和 MEO 做進(jìn)一步處理。值得注意的是，LCM 只能通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入，Mx2 參考點(diǎn)提供了 UE 與 LCM 相互通信的基礎(chǔ)。
??????VIM 用于管理 ME 應(yīng)用的虛擬資源，管理任務(wù)包括虛擬計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源的分配和釋放，軟件映像也可以存儲(chǔ)在VIM上以供應(yīng)用的快速實(shí)例化。同時(shí)，VIM 還負(fù)責(zé)收集虛擬資源的信息，并通過 Mm4 參考點(diǎn)和 Mm6 參考點(diǎn)分別上報(bào)給MEO 和 MEPM 等上層管理實(shí)體。
3、MEC、微云及霧計(jì)算
??????微云是由移動(dòng)計(jì)算和云計(jì)算融合而來的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)元素，它代表移動(dòng)終端、微云和云 3 層架構(gòu)的中間層，可以被視作“盒子里的數(shù)據(jù)中心”。微云是 OEC（Open Edge Computing）的研究成果，該項(xiàng)目最初由美國卡耐基梅隆大學(xué)發(fā)起，而后受到了包括 Intel（英特爾）、華為、Vodafone（沃達(dá)豐）在內(nèi)的多家公司的廣泛支持，主要致力于對(duì)邊緣計(jì)算應(yīng)用場景、關(guān)鍵技術(shù)和統(tǒng)一 API 的研究。OEC 基于 OpenStack 開源項(xiàng)目進(jìn)行擴(kuò)展，從而得到了微云，目前其源碼以及搭建方法也可以在OEC 的官網(wǎng)上免費(fèi)獲得。微云的設(shè)計(jì)靈感來自于觸覺互聯(lián)網(wǎng)（tactile network），致力于實(shí)現(xiàn)信息的超低時(shí)延傳輸。相比于 MEC 和霧計(jì)算來說，微云主要用于移動(dòng)增強(qiáng)，能夠?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備提供豐富的計(jì)算資源，尤其關(guān)注邊緣的視頻分析應(yīng)用，能夠提取邊緣數(shù)據(jù)的標(biāo)簽和元數(shù)據(jù)并傳輸?shù)皆?#xff0c;以實(shí)現(xiàn)高效的全局搜索。此外，微云還可以直接運(yùn)行在終端上，比如車輛、飛機(jī)等。
——”移動(dòng)邊緣計(jì)算綜述”（李子姝（北京郵電大學(xué)）等. 《電信科學(xué)》2018.1）
??????Cloudlet是2009年由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Satyanarayanan和Bahl等人提出的移動(dòng)云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)模式之一，稱為朵云，也就是微云，它很好的解決了移動(dòng)云計(jì)算中的高延遲問題。Cloudlet為擁有完整計(jì)算和存儲(chǔ)能力的計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)集群，且本地化的部署在與移動(dòng)設(shè)備同一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)中，用戶不需要經(jīng)過核心網(wǎng)就可直接連接到朵云端。Cloudlet的架構(gòu)圖如圖1-4所示，Cloudlet通過穩(wěn)定的回傳鏈路與核心網(wǎng)云端連接，將云端計(jì)算服務(wù)前置，最大限度地發(fā)揮云端的處理能力的同時(shí)，又能使用戶與計(jì)算資源的距離控制在一跳范圍內(nèi)。這里所說的＂一跳＂范圍是指的Cloudlet—般會(huì)通過WIFI和用戶連接，WIFI覆蓋范圍內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備都可以使用Cloudlet提供的計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)。與普通的移動(dòng)云計(jì)算模式相比，Cloudlet同樣具有豐富的計(jì)算能力，且與移動(dòng)用戶只存在一跳的傳輸距離，面對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的業(yè)務(wù)時(shí)，能夠有效地減少服務(wù)的延遲。Cloudlet這樣的移動(dòng)云計(jì)算實(shí)現(xiàn)模式雖然解決了高時(shí)延的問題，而它與用戶的連接靠的是本地局域網(wǎng)或者WIFI，導(dǎo)致用戶在使用移動(dòng)云計(jì)算服務(wù)的時(shí)候，移動(dòng)性會(huì)受到極大的影響，不能做到“隨時(shí)隨地”地接入云端。

??????為了使移動(dòng)用戶能夠享有移動(dòng)云計(jì)算服務(wù)，時(shí)解決移動(dòng)云計(jì)算中的高時(shí)延、用戶移動(dòng)性受限的問題，2012年，歐盟的FP7項(xiàng)目組提出了：基于聯(lián)合小小區(qū)的分布式計(jì)算、存儲(chǔ)、無線資源配置（Distributed computing, storage, and radio resource allocation over cooperative smallcells, ROPIC）項(xiàng)目。該項(xiàng)目提出賦予小小區(qū)基站額外的、有限的計(jì)算功能，稱這樣的基站為小小區(qū)云增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)（SmallcellcloudenhancedeNodeB, SCceNB）。通過這樣的方式，移動(dòng)用戶能夠在短距離內(nèi)通過小小區(qū)蜂窩網(wǎng)，訪問云計(jì)算服務(wù)器，獲得計(jì)算功能。SCceNB的部署場景如圖1-5所示，多個(gè)SCceNB連接著具有計(jì)算和存儲(chǔ)能力的微云（Femtocloud），微云控制器通過這些SCceNB給連接的用戶提供虛擬機(jī)和云計(jì)算服務(wù)。與此同時(shí)，多個(gè)微云連接至核心網(wǎng)內(nèi)計(jì)算能力更強(qiáng)大的云服務(wù)器。當(dāng)用戶的計(jì)算請(qǐng)求能夠被本地的SCceNB或者微云所服務(wù)的時(shí)候，數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算就在本地端完成，當(dāng)請(qǐng)求超出了微云的能力時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)通過回傳鏈路傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)的云端完成計(jì)算。基于聯(lián)合小小區(qū)的分布式移動(dòng)云計(jì)算架構(gòu)使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源和計(jì)算資源更接近用戶，提高了網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算方面的可擴(kuò)展性，解決了傳統(tǒng)移動(dòng)運(yùn)算的高時(shí)延問題。

——”基于移動(dòng)邊緣計(jì)算的任務(wù)遷移策略研究”（鄧茂菲.北京郵電大學(xué)碩士畢業(yè)論文.2017.3）
??????霧計(jì)算是指將計(jì)算、通信、控制和存儲(chǔ)資源與服務(wù)分布給用戶或靠近用戶的設(shè)備與系統(tǒng)，從而將云計(jì)算模式擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)邊緣。霧計(jì)算最初是由思科提出來的，更側(cè)重于在物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用。2015 年 11月，ARM、思科、戴爾、英特爾、微軟和美國普林斯頓大學(xué)聯(lián)合成立了開放霧聯(lián)盟（Open Fog Consortium），該聯(lián)盟旨在通過開發(fā)開放式架構(gòu)、分布式計(jì)算、聯(lián)網(wǎng)和存儲(chǔ)等核心技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全部潛力所需的領(lǐng)導(dǎo)力，加快霧計(jì)算的部署。Open Fog 架構(gòu)利用開放的標(biāo)準(zhǔn)方法，將云端的無縫智能與物聯(lián)網(wǎng)終端聯(lián)合在一起。2017 年 2 月，開放霧聯(lián)盟宣布發(fā)布了 Open Fog參考架構(gòu)（reference architecture，RA），這是一個(gè)旨在支持物聯(lián)網(wǎng)、5G 和人工智能應(yīng)用的數(shù)據(jù)密集型需求的通用技術(shù)架構(gòu)，該架構(gòu)為霧節(jié)點(diǎn)（智能互聯(lián)設(shè)備）與網(wǎng)絡(luò)、部署模式、層次模型和用例提供了一個(gè)中高層次的系統(tǒng)架構(gòu)視圖，標(biāo)志著霧計(jì)算向制定標(biāo)準(zhǔn)邁出了重要的一步，未來的工作將更偏向于新需求和底層細(xì)節(jié)的研究。
??????MEC 與微云、霧計(jì)算的概念相似，其基本思想都集中在將云計(jì)算能力遷移至網(wǎng)絡(luò)邊緣，都屬于邊緣計(jì)算的范疇。但三者在一些基本細(xì)節(jié)上仍存在一些需要區(qū)分之處，表 1 對(duì)這 3 種概念的不同之處進(jìn)行了簡要的歸納和總結(jié)。

4、基于MEC的在線視頻系統(tǒng)
??????圖 3 是英特爾中國研究院與英特爾網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)事業(yè)部、中國移動(dòng)及愛奇藝合作開發(fā)的一款在線視頻系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用 MEC 進(jìn)行視頻加速，視頻提供商利用 MEC 的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)功能，通過對(duì)用戶視頻請(qǐng)求數(shù)據(jù)分組進(jìn)行分析，為特定的高清付費(fèi)用戶提供充足帶寬，以保證其觀看體驗(yàn)。OTT（互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)） 在使用上述系統(tǒng)時(shí)，無需對(duì)自己的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行架構(gòu)性變動(dòng)，由此可以大幅降低使用成本，加速業(yè)務(wù)創(chuàng)新。該系統(tǒng)目前已在業(yè)界知名的世界移動(dòng)通信大會(huì)（Mobile World Congress，MWC）上現(xiàn)身，并引起廣泛關(guān)注，并被 ETSI MEC ISG采納為典型業(yè)務(wù)場景之一。

5、MEC應(yīng)用于VR
??????中興也提出了基于 5G 的 MEC 解決方案，該方案適用于 VR 這一典型應(yīng)用場景。MEC部署在 RAN 或 C-RAN（cloud RAN）側(cè)以獲取利于統(tǒng)計(jì)分析的關(guān)鍵信息，提供低時(shí)延的本地化業(yè)務(wù)服務(wù)。運(yùn)營商不僅可以有效減少核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，還能通過本地化的部署，提供實(shí)時(shí)性高、低時(shí)延的 VR 體驗(yàn)，增強(qiáng) VR 實(shí)時(shí)互動(dòng)。該系統(tǒng)的架構(gòu)如圖 4 所示。

6、MEC關(guān)鍵技術(shù)
（1）虛擬化技術(shù)
??????虛擬化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合催生了網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（network function virtualization，NFV）技術(shù)，該技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)功能整合到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器、交換機(jī)和存儲(chǔ)硬件上，并且提供優(yōu)化的虛擬化數(shù)據(jù)平面，可通過服務(wù)器上運(yùn)行的軟件實(shí)現(xiàn)管理從而取代傳統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
（2）云技術(shù)
??????云技術(shù)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合還促進(jìn)了C-RAN 這一創(chuàng)新性應(yīng)用的產(chǎn)生。C-RAN將原本位于基站的基帶處理單元等需要耗費(fèi)計(jì)算和存儲(chǔ)資源的模塊遷移到云上，在很大程度上解決了基站的容量受限問題，提高了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)能量效率。
??????MEC 技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)邊緣提供計(jì)算和存儲(chǔ)資源，NFV 和云技術(shù)能夠幫助 MEC 實(shí)現(xiàn)多租戶的共建。由于 MEC 服務(wù)器的容量相對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)中心來說還是較小，不能提供大規(guī)模數(shù)據(jù)中心帶來的可靠性優(yōu)勢，所以需要結(jié)合云技術(shù)引入云化的軟件架構(gòu)，將軟件功能按照不同能力屬性分層解耦地部署，在有限的資源條件下實(shí)現(xiàn)可靠性、靈活性和高性能。
（3）SDN技術(shù)
??????SDN 技術(shù)是一種將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)平面分離，并將控制平面集中實(shí)現(xiàn)的軟件可編程的新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。SDN 技術(shù)采用集中式的控制平面和分布式的轉(zhuǎn)發(fā)平面，兩個(gè)平面相互分離，控制平面利用控制—轉(zhuǎn)發(fā)通信接口對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)平面上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行集中控制，并向上提供靈活的可編程能力，這極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性。
??????利用 SDN 技術(shù)將核心網(wǎng)的用戶面和控制面進(jìn)行分離，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的靈活部署，簡化組網(wǎng)。在參考文獻(xiàn)[2]中，結(jié)合 NFV 技術(shù)、SDN 技術(shù)和 MEC，設(shè)計(jì)了一個(gè)新型的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) SD-MEC。該系統(tǒng)在不同接入點(diǎn)分布式部署 MEC 服務(wù)器，將業(yè)務(wù)進(jìn)行本地卸載，從而降低了核心網(wǎng)的信令開銷，降低了由于長距離傳輸而發(fā)生網(wǎng)絡(luò)突發(fā)狀況的可能性，增強(qiáng)了用戶的服務(wù)質(zhì)量體驗(yàn)。另外，SD-MEC 有專門的控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管控，從而降低了管理的復(fù)雜性，同時(shí)使得新服務(wù)的部署變得更加靈活。
7、MEC與CDN
??????研究表明，在移動(dòng)數(shù)據(jù)流量中有超過一半的部分是視頻流量，并且該比例呈逐年上升趨勢。從用戶角度來說，觀看視頻可以分為點(diǎn)播和直播。點(diǎn)播是指在被請(qǐng)求視頻已經(jīng)存在于源服務(wù)器的情況下用戶向視頻服務(wù)器發(fā)送視頻觀看請(qǐng)求，直播則指在內(nèi)容產(chǎn)生的同時(shí)用戶對(duì)內(nèi)容進(jìn)行觀看。在傳統(tǒng)的視頻系統(tǒng)中，內(nèi)容源將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上傳到Web 服務(wù)器，然后再由 Web 服務(wù)器響應(yīng)用戶的視頻請(qǐng)求。在這種傳統(tǒng)方式下，內(nèi)容基于 TCP 和HTTP 進(jìn)行下載，或是以流的形式傳遞用戶。但是TCP 并不能快速適應(yīng) RAN 的變化，信道環(huán)境改變、終端的加入和離開等都會(huì)導(dǎo)致鏈路容量的變化，另外，這種長距離的視頻傳輸也增大了鏈路故障的概率，同時(shí)造成很大的時(shí)延，從而不能保證用戶的服務(wù)質(zhì)量體驗(yàn)。為了改善上述問題，當(dāng)下學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界普遍采用 CDN 分發(fā)機(jī)制，將內(nèi)容分發(fā)到各個(gè) CDN 節(jié)點(diǎn)上，再由各個(gè) CDN 節(jié)點(diǎn)響應(yīng)對(duì)應(yīng)區(qū)域中的用戶請(qǐng)求。CDN 分發(fā)機(jī)制的引進(jìn)的確在一定程度上緩解了上述問題，但這種改進(jìn)對(duì)于直播這種高并發(fā)，并且對(duì)實(shí)時(shí)性和流暢性要求很高的場景來說仍然有力不從心之處。
??????MEC 技術(shù)的引入可以解決上述問題，內(nèi)容源可以直接將內(nèi)容上傳到位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的 MEC 服務(wù)器，再由 MEC 服務(wù)器響應(yīng)用戶的視頻請(qǐng)求，這樣可以極大地降低用戶觀看視頻的時(shí)延。同時(shí)，由于MEC 具有強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以實(shí)時(shí)感知鏈路狀態(tài)并根據(jù)鏈路狀態(tài)對(duì)視頻進(jìn)行在線轉(zhuǎn)碼，從而保障視頻的流暢性，實(shí)現(xiàn)智能視頻加速。另外，MEC服務(wù)器還可以負(fù)責(zé)本區(qū)域用戶的空口資源的分配和回收，從而增加網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。
8、MEC運(yùn)用于車聯(lián)網(wǎng)
??????車聯(lián)網(wǎng)場景下有大量的終端用戶，如車輛、道路基礎(chǔ)設(shè)施、支持 V2X 服務(wù)的智能手機(jī)等，同時(shí)對(duì)應(yīng)著多種多樣的服務(wù)，例如一些緊急事件的廣播等基本的道路安全服務(wù)以及一些由應(yīng)用開發(fā)商和內(nèi)容提供商提供的增值服務(wù)，例如停車定位、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或其他娛樂服務(wù)等。MEC 服務(wù)器可以部署于沿道路的 LTE 基站上，利用車載應(yīng)用和道路傳感器接收本地信息，對(duì)其加以分析。并對(duì)那些優(yōu)先級(jí)高的緊急事件以及需要進(jìn)行大量計(jì)算的服務(wù)進(jìn)行處理，從而確保行車安全、避免交通堵塞，同時(shí)提升車載應(yīng)用的用戶體驗(yàn)。在此方面，德國已經(jīng)研發(fā)了數(shù)字高速公路試驗(yàn)臺(tái)來提供交通預(yù)警服務(wù)，該試驗(yàn)臺(tái)用于在 LTE 環(huán)境下在同一區(qū)域內(nèi)進(jìn)行車輛預(yù)警消息的發(fā)布[3]。
9、MEC服務(wù)器部署場景
??????在設(shè)計(jì) MEC 解決方案時(shí)，還必須考慮 MEC服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中的部署位置。MEC 服務(wù)器可以被部署在網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)位置，例如可以位于 LTE 宏基站（eNode B）側(cè)、3G 無線網(wǎng)絡(luò)控制器（radio network controller，RNC）側(cè)、多無線接入技術(shù)（multi-radio access technology，multi-RAN）蜂窩匯聚點(diǎn)側(cè)或者核心網(wǎng)邊緣。本節(jié)旨在介紹 MEC 服務(wù)器的幾個(gè)主要的部署場景，并且對(duì)不同部署方式的優(yōu)勢和存在問題加以簡要分析。
<<1>> 4G EPC 架構(gòu)下的 MEC 部署
（1）MEC 服務(wù)器部署在無線接入網(wǎng)（RAN）側(cè)
??????如圖 5 所示，MEC 可以部署在 RAN 側(cè)的多個(gè)eNode B 匯聚節(jié)點(diǎn)之后，這是目前比較常見的部署方式。MEC 服務(wù)器也可以部署在單個(gè) eNode B 節(jié)點(diǎn)之后，如圖 6 所示，這種方式適合學(xué)校、大型購物中心、體育場館等熱點(diǎn)區(qū)域下 MEC 的部署。將 MEC 服務(wù)器部署在 RAN 側(cè)的優(yōu)勢在于可以更方便地通過監(jiān)聽、解析 S1 接口的信令來獲取基站側(cè)無線相關(guān)信息，但是該方案需要進(jìn)一步解決計(jì)費(fèi)和合法監(jiān)聽等安全性問題。


（2）MEC 服務(wù)器部署在核心網(wǎng)（CN）側(cè)
??????MEC 服務(wù)器也可以部署在核心網(wǎng)邊緣，在PGW 之后（或與 PGW 集成在一起），從而解決RAN 部署方案下的計(jì)費(fèi)和安全問題。但部署在核心網(wǎng)側(cè)會(huì)存在距離用戶較遠(yuǎn)、時(shí)延較大和占用核心網(wǎng)資源的問題。圖 7 所示方案是不改變現(xiàn)有的 EPC架構(gòu)，將 MEC 服務(wù)器與 PGW 部署在一起。UE 發(fā)起的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)過 eNode B、匯聚節(jié)點(diǎn)、SGW、PGW+MEC 服務(wù)器，然后到互聯(lián)網(wǎng)。圖 8 所示方案需要改變現(xiàn)有的 EPC 架構(gòu)，將原 PGW 拆分成P1GW 和 P2GW（即 DGW），其中，P1GW 駐留在原位置，DGW 下移到 RAN 側(cè)或者核心網(wǎng)邊緣，DGW 負(fù)責(zé)計(jì)費(fèi)、監(jiān)聽、鑒權(quán)等功能，MEC 服務(wù)器和 DGW 部署在一起。在此方案下，P1GW 和 DGW之間為私有接口，需由同一設(shè)備廠商提供。


<<2>> 5G 架構(gòu)下的 MEC 部署
??????如圖 9 所示，在 5G 架構(gòu)下，MEC 服務(wù)器也有兩種部署方式，分別如圖 9 中 MEC 服務(wù)器 1和 MEC 服務(wù)器 2。MEC 服務(wù)器可以部署在一個(gè)或多個(gè) Node B 之后，使數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更靠近用戶側(cè)，如圖 9 中粗實(shí)線所示，UE 發(fā)起的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)過Node B、MEC 服務(wù)器 1，然后到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)，同樣地，在該方式下計(jì)費(fèi)和合法監(jiān)聽問題需進(jìn)一步解決。MEC 服務(wù)器也可以部署在用戶平面網(wǎng)關(guān)GW-UP 后，如圖 9 中粗虛線所示，UE 發(fā)起的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)經(jīng)過 Node B、GW-UP、MEC 服務(wù)器 2，最后到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)，同理，此部署方法將以犧牲一部分時(shí)延為代價(jià)。

——”移動(dòng)邊緣計(jì)算綜述”（李子姝（北京郵電大學(xué)）等. 《電信科學(xué)》2018.1）

[1]ETSI. Mobile edge computing (MEC); framework and reference architecture[S]. 2016.
[2]SALMAN O, ELHAJJ I, KAYSSI A, et al. Edge computing enabling the internet of things[C]//Internet of Things, Dec 14-16, 2015, Milan, Italy. Piscataway: IEEE Press, 2015: 603-608.
[3]AHMED A, AHMED E. A survey on mobile edge computing[C]//2016 10th International Conference on Intelligent Systems and Control (ISCO), Jan 7-8, 2016, Coimbatore, India. Piscataway: IEEE Press, 2016: 1-8.
[4]HU Y C, PATEL M, SABELLA D, et al. Mobile edge computing—a key technology towards 5G[S]. ETSI White Paper, 2015: 1-16.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的5G及移动边缘计算（MEC）学习笔记（2）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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