邊緣計算 從4G時代已經開始萌芽 到了5G時代 它完全融入了網絡的基礎架構 成為了不折不扣的標配 甚至是業務擴展的利器。

那么到底什么是邊緣計算呢？本文將要探討這個問題。

為什么需要邊緣計算？

說到“邊緣”二字 跟“中央”的意思相反 暗含著“等級低”“不重要”“靠邊站”的意味。既然如此 大搞“中央計算”就行了 還研究什么“邊緣計算”？

其實 在信息網絡中 “中央”和“邊緣”的地位跟我們直觀的認知是相反的。中央存在的價值 就是更好地為邊緣服務。

可以看出 網絡的中央節點是由接入 承載 交換等復雜架構以及各種服務器組成的一朵云 它存在的價值 就是為了滿足網絡邊緣處不同終端形形色色的需求：個人通信 游戲娛樂 智能家居 工業控制等等。

技術的發展 就是在人類這些不斷膨脹的需求所驅動之下完成的。

5G的三大應用場景 正是這些需求的總結：增強型移動寬帶（eMBB）針對高清視頻等系列應用 大規模機器類型通信（mMTC）針對像智慧城市這樣的海量物聯網系列應用 超高可靠性低延時通信（uRLLC）則針對像工業控制或者遠程駕駛之類的專業領域應用。

這些應用要求大帶寬 低時延 高算力 個個實現起來都不簡單。

一個最行之有效的方法就是縮短數據傳輸的距離 把提供服務的節點從中央下放到網絡邊緣 離用戶更近。這樣一來 無論是帶寬 時延 還是算力 解決起來就容易了許多。

這樣的解決方案就叫做“邊緣計算”。

邊緣計算最常用的比喻就是章魚的神經系統。它的大腦作為中央節點只處理40%的信息 主要負責總體協同 剩余的60%的信息則由8條觸手（相當于邊緣節點）就近處理。

也就是說 章魚可以使用“腿”來思考 并就地解決問題！這種靈活高效的信息處理方式 成就了這種無脊椎動物的智力巔峰。

邊緣計算 可以說承載了5G時代萬物互聯的夢想。

什么是MEC？

我們平時使用的4G和5G都屬于移動通信 在移動網絡下的邊緣計算 也就理所當然地被稱作“移動邊緣計算（Mobile Edge Computing）” 縮寫作MEC。

MEC的概念最早源于卡內基梅隆大學在2009年所研發的一個叫做Cloudlet的計算平臺。這個平臺將云服務器上的功能下放到邊緣服務器 以減少帶寬和時延 又被稱為“小朵云”。

2014年 歐洲電信標準協會（ETSI）正式定義了MEC的基本概念并成立了MEC規范工作組 開始啟動相關標準化工作。

2016年 ETSI把MEC的概念擴展為Muti-access Edge Computing 意為“多接入邊緣計算” 并將移動蜂窩網絡中的邊緣計算應用推廣至像Wi-Fi這樣的其他無線接入方式。

在ETSI的推動下 3GPP以及其他標準化組織也相繼投入到了MEC的標準研究工作中。目前 MEC已經發展演進為5G移動通信系統的重要技術之一。

要理解MEC 首先需要了解MEC中涉及到的4個基本概念：云 邊 網 端。

云 邊 網 端 形成了一個協同的有機整體

云：云計算以及用以支撐云計算的基礎設施及資源 也被稱作云端 是提供服務的中心節點。

邊：邊緣 也就是邊緣計算節點 本文的主角 離終端最近的服務節點。

網：云端和邊緣 以及邊緣和用戶之間的網絡 默默無聞但非常重要的底層工作者。

端：也就是終端 是云 邊 網服務的對象 包含手機 平板 電視等一切可以聯網的設備 其位置在網絡的最外圍 是各種數據的消費者 也成了內容的生產者（如短視頻 直播等）。

如果還用章魚來比喻的話 “云”就像大腦 “邊”就像觸手 “網”就像連接大腦和觸手的肌肉 “端”則就是章魚要捕獲的食物。云邊網端協同 構成了MEC系統的有機體 讓信息更快更好地得以流動。

怎樣部署MEC？

目前在市場上 5G時代的MEC玩家主要有兩類：互聯網廠家 電信運營商。它們手中的資源不同 推出的邊緣計算方案自然也有差異。

首先我們來看看ETSI定義的5G和MEC融合架構。

5G核心網最關鍵的網元：UPF（User Plane Function 用戶面功能） 是連接5G核心網和MEC的紐帶 可提供數據分流及流量統計等功能。

左側是5G網絡 包含核心網（含AMF SMF PCF等一系列控制面網元 以及用戶面網元UPF） 接入網（RAN）以及終端（UE）。右側則是MEC 包含MEC平臺 管理編排域 以及多個提供服務的APP。

5G網絡和MEC之間的結合點就是UPF。這個網元的全稱是User Plane Function 顧名思義 就是處理核心網用戶面功能的。所有的數據 必須經過UPF轉發 才能流向外部網絡。

也就是說 負責邊緣計算的MEC設備 必須連接在5G核心網的UPF這個網元之后。

5G的核心網設計是十分靈活的 為了減少數據傳輸的迂回 UPF的部署位置也一般比控制面網元要靠下 這就叫做UPF下沉。

舉例來說 中國移動的核心網在全國分為8個大區 每個大區管理數個省份 但在這些大區的機房中只部署有控制面網元 UPF則下沉到省中心 乃至地市 區縣 方便實現本地數據本地消化。

這樣的架構 就為MEC的貼近網絡邊緣部署提供了條件。

對于運營商來說 整個網絡都是他們的 因此部署MEC的位置非常靈活 在邊緣UPF的基礎上增加MEC的功能 形成邊緣一體化增強型UPF是最簡潔的方案。

根據服務區域的大小和個性化需求 MEC可以跟核心網位于同一數據中心 還可以跟下沉的UPF一起位于匯聚節點 也可以和UPF一起集成在某個傳輸節點 甚至還能跟基站融合到一起 離用戶近在咫尺。

1. MEC UPF和基站融合到一起。

2. MEC跟下沉的UPF一起集成在某個傳輸節點。

3. MEC跟下沉的UPF一起位于匯聚節點。

4. MEC跟核心網部署于于同一數據中心。

對于互聯網廠家來說 雖然也在積極推進邊緣計算 但由于它們手中沒有網絡 只能通過和運營商的UPF對接這樣的方式來支持MEC。

互聯網廠家的邊緣計算平臺需要和各個運營商的UPF對接 通過UPF再連接到不同運營商的基站 從而把服務送達每個用戶。

互聯網廠家的邊緣計算平臺需要和運營商的UPF對接 把運營商的網絡作為傳輸管道

因此可以這么說 互聯網廠家“云”的能力較強 它們通過把能力從“云”向“網”拓展來支持“邊”（MEC）；而運營商對“網”是全面掌控的 從而支持“邊”是順理成章的事情 但它們需要增強“云”的能力。

在MEC的支持下 云端算力下沉 終端算力上移 從而在邊緣計算節點形成兼顧時延 成本和算力的匯聚點 這就是MEC存在的核心價值。

并且 在工業園區的網絡還存在數據安全 以及內網訪問的需求 MEC可以作為運營商和企業內網之間的橋梁 實現內網數據不出園區 本地流量本地消化的好處。

MEC和UPF聯合起來可以進行靈活的數據分流 內網數據直接走內網通道 私密數據不出園區；外網數據也可直通互聯網 并行不悖 兩不耽誤。

在5G時代 以行業應用為中心的2B業務 以及增強的2C業務都對網絡提出的更高的要求 高帶寬 低時延 高算力的需求不斷激發著MEC更快地發展。

MEC 這棵在4G時代萌芽的幼苗 在5G時代的3大場景都被寄予厚望。如此根正苗紅的種子選手 必將在不遠的將來時代長為參天大樹 全面賦能5G網絡。 責任編輯:tzh