边缘计算粉墨登场，5G时代终成主角

随着互联网的发展，“云”这一概念已经成熟并已结出了累累硕果，造就了亚马逊，微软，谷歌这样的行业巨头。 

▲“云”已经全面服务于我们的日常生活

云计算，本质就是在远端部署大量的服务器来对外提供计算服务，用户只要有网络能和云连接，就能享受强大地如核爆一样的计算能力，终端存在的主要意义就是显示和交互了。

▲ 无所不能的云服务

目前，一切的网络服务都在往云化发展，诸如云存储，云物联， 云游戏 ，云教育，云安全等等，似乎我们生活中的一切都可以飘在云端一样。

▲ 我们的日常生活飘在云端

这样一来，连接云和终端之间的管道就尤为重要。 在云的时代，连不上网的手机是可耻的，网速不好的手机是无地自容的，因为没有网络，它们的存在就毫无意义。

在无线网络中，5G就是那个连通云和终端的管道，带宽，时延，容量，和可靠性就是衡量这个管道的表现好与不好的硬指标。

▲ 5G是连接云和端最重要的通信管道

相比于5G的前辈2G，3G和4G，5G的的愿景更为宏大，它要做能连接世间万物，无所不通的智能管道。总结起来就是eMBB，mMTC，uRLLC这三大场景。

▲ 5G的三大应用场景

eMBB，即为增强型移动宽带，用户体验速率要能达到1G比特每秒；

mMTC，即为大规模机器通信，每平方千米的网络连接数要能达到一百万个；

uRLLC，即为超高可靠性低时延通信，不但误码率要低能达到10-5级别，时延还要不超过1毫秒。

这三个需求，个个都是难啃的骨头。专家们在频谱，带宽，编码，多址方式，波形等各个领域研究一通之后，5G的技术方案终于初步成型。

当这些老专家从对于无线领域相关技术的聚焦中抬起头来的时候，突然发现，“云”这种服务方式好是好，但是不是离终端太远了？

▲ 云还是离终端太远

与其绞尽脑汁，付出极大代价地提升5G这个管道能力，不如拉近“云”和“端”的距离，管道缩短了，一切不就都好办了吗？

就像网上商城一样，如果全球的订单都从一个地方发货，距离远的地方必然是压力大效率低，再怎么努力也难以突破物流的极限。而如果在各地建立本地仓库，就近发货的话，物流效率必将大幅提升。

▲ eBay全球仓库分布

于是，早在业界流行的“ 雾计算 ”进入了通信专家的视野。众所周知，除了紧挨着地面这一点之外，雾的本质和云是一模一样的。那么能不能在云的底下，再增加一层叫做“雾节点”的计算资源，使服务更贴近用户呢？这就是雾计算的思想。

▲ 雾计算架构图

在“雾计算”思想的基础之上，专家们把“雾节点”和移动网络这个管道结合起来，提出了“移动 边缘计算 （Mobile Edge Computing，简称MEC）”这个概念。

为啥叫移动边缘计算呢？因为无线接入网（主要指的是基站）就是直接用来接入用户的，跟核心网相比，无线处于网络的边缘接入的位置，这个名字起得也还算形象。

▲ MEC架构图

网络上有很多定义强行区分“雾计算”和“边缘计算”，认为它们是云→雾→边缘这样不同层级的服务，其实两者并没有严格的界限，后文将以“边缘计算”来统一描述。

2016年，欧洲电信标准协会把“移动边缘计算”的概念扩展为“多接入边缘计算”，把WiFi，固网等接入方式也囊括了进来。曾经的Mobile Edge Computing变成了Multi-access Edge Computing，简称还是MEC。

既然叫做“边缘计算”，MEC服务器的部署肯定在贴近用户的地方，那么到底有多近呢？下面是3个选项。

▲ MEC的部署位置

站点机房。 站点机房距离用户最近，但如果把MEC部署在这个地点的话，只能管理到临近一公里范围的大约5个以内的站点，规模太小，成本高，很少有运营商这么做。

当然这种场景也有特例，那就是针对大楼的室内覆盖站点，这种站点用户密度高，还可能有大型商场这样的业务热点区域，部署MEC可以提供内网访问，数据分流，室内定位，精准广告推送等综合业务。

综合接入机房。 这个位置离用户也很近，可以管理到周围5到10公里的20个左右的站点，在此部署MEC的话，服务规模还是太小，也极少有运营商这样部署。

边缘数据中心。 这个位置虽说离用户稍远，但也还属于网络边缘。在此部署MEC的话，可以服务于临近50到100公里的一百多个站点的用户，规模适中，在成本和收益之间取得了较好的平衡，因此多数运营商选择在边缘数据中心部署MEC服务。

到了区域数据中心这个位置，离网络边缘就比较远了，不再建议部署MEC服务。下沉的CDN和下沉的4G用户面xGW可以在这个位置就近和下面的MEC服务器通信。

▲ MEC平台架构图

MEC是一个基于通用服务器的虚拟化平台，在此平台之上，不但可以部署5G的CU，下沉的UPF和各种各样的服务，用于5G的eMBB，mMTC和uRLLC服务之外，还可以部署下沉的4G用户面SGW-U和PGW-U（合称xGW），让数据通道更为畅通。

引入了MEC之后，eMBB, mMTC和uRLLC这3大5G应用场景都可以受益。

▲ 5G的3大场景及MEC部署建议

首先，对于eMBB业务，典型的应用是高清视频， 虚拟现实 （VR），赛事直播等等，它们都需要极大的网络带宽。但是从手机到外部网络需要经过基站，回传网，核心网之后才能到达，路径冗长，占用的带宽多，网络时延大，用户体验难以保障。

在增加了MEC之后，可在MEC上配置视频缓存，处理VR数据，由于离用户更近，更能保证高速率低时延。

或者，对于一些高校或者企业的内网，可以直接和MEC相连就近访问，路径更短，不但速率更高，还可以有效到分流核心网的流量，减轻网络负荷。

还有前面说到的，对于大型商场的室内覆盖，可以提供精准室内定位及导航，精准广告推送，VR购物体验，内网访问分流，商场人流量分析等多种个性化服务。

然后，mMTC业务来说，海量的物联网终端产生海量的连接和海量的数据，这些未经处理的原始数据会对核心网产生很大的冲击，而把这些海量数据在MEC接收，再经过MEC的分析汇总之后，提取关键信息再进行上报，数据量就会大幅减小。

对于uRLLC来说，MEC就更重要了，因为用户面功能UPF也可以下沉，和MEC部署在同一节点，因为这个贴近网络边缘的节点存在，时延敏感的数据直接在MEC处理，大大降低时延。甚至可以说，有了MEC，uRLLC业务的实现才有了保障。

MEC，这棵在4G时代萌芽的幼苗，在5G时代的3大场景都被寄予厚望。如此根正苗红的种子选手，必将在5G时代长为参天大树。

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