中国联通边缘计算技术白皮书

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...........................................................................................................................11.1白皮书愿景及目标.................................................................................................................11.2白皮书状态............................................................................................................................22MEC驱动力及挑战分析........................................................................................32.1行业及市场发展需求.............................................................................................................32.1.1业务及技术驱动...........................................................................................................32.1.2商业及产业驱动...........................................................................................................52.2电信运营商网络挑战分析.....................................................................................................62.2.1竖井式网络架构难以满足业务发展需求....................................................................62.2.2ICT融合驱动运营商改变“哑管道运营”格局..............................................................73中国联通MEC平台能力和应用需求...................................................................83.1MEC平台能力需求..............................................................................................................83.1.1业务域...........................................................................................................................83.1.2管理域...........................................................................................................................93.2MEC典型应用需求...............................................................................................................104中国联通LTE网络MEC部署策略....................................................................144.1LTE网络MEC组网架构...................................................................................................144.2中国联通LTE网络MEC部署方案..................................................................................144.2.1部署位置.....................................................................................................................144.2.2计费方案.....................................................................................................................164.3MEC部署存在的问题分析................................................................................................165MEC技术演进路线及规划..................................................................................175.1面向5G网络的MEC关键技术演进................................................................................175.1.1流量疏导方案.............................................................................................................175.1.2业务连续性方案.........................................................................................................185.1.3智能感知与优化方案.................................................................................................185.2中国联通MEC组网架构演进...........................................................................................195.3中国联通5G网络MEC部署规划....................................................................................216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-AcessEdgeComputing，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3GPPR15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，2017MEC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，20172MEC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uRLL