面向5G的多接入邊緣計算（MEC）在系統建構中的重點技術應用

陳 泉

（長江精工鋼結構（集團）股份有限公司，紹興 312000）

1 多接入邊緣計算的價值

1.1 增強移動寬帶

為了使未來5G網絡千倍流量增長和百倍用戶體驗的速度得到提高，就要充分考慮現有網絡層和物理層的技術，比如毫米波、大規模天線、超密集組網等。此種技術主要目的為提高頻譜使用率與帶寬，從而提高無線接入網系統容量。但是，未來會使5G網絡數據流量密度和用戶體驗速率得到提高，無線接入網也面臨著挑戰，影響了核心網。數據面在傳統LTE網絡中，通過LTE網絡與互聯網邊界使全部數據流都能夠通過PGW，即便是同個小區中的數據流也能夠通過PGW，以此提高了網絡內部新內容部署困難。另外，數據的集中化功能提高了PGW性能要求，并且還會導致PGW出現網絡吞吐量瓶頸。以此，MEC技術通過靈活路由、緩存加速等技術，使網絡回轉帶寬需求得到降低，使核心網數據傳輸能力進行緩解，使核心網傳輸資源投資得到降低?？傮w來說，本地化的業務緩存和靈活化的路由，能夠實現未來5G網絡業務的部署，從而為用戶提供低時延高帶寬傳輸能力，創建虛擬化PAN。

1.2 低時延高可靠

低時延、高可靠性的場景指的是對于試驗比較敏感，部分場景對于可靠性的要求比較高，比如車聯網、遠程醫療、工業控制等。此場景要求時延控制為1ms量級，在5G網絡低時延中要求基于網絡層技術和物理層技術，設計網絡架構，并且開發系統。針對MEC所提供的邊緣化云計算服務，能夠在無線網絡邊緣遷移應用到傳統Ineteet部署業務與遠端計算機中心中。其次，比較受歡迎內容與指定業務能夠在接近終端用戶和無線接入網中部署，還能夠對其緩存，使網絡端到端時延得到降低，提高用戶QoE服務質量。

1.3 大規模MTC終端連接

為了使移動終端有限計算、功耗問題、存儲能力的問題解決，就要在云計算數據中心服務器端實現復雜度、高能耗的計算任務遷移，從而降低成本終端，使待機時間得到延長。但是，傳統利用高能耗任務卸載在遠程遠端中的方法，使終端能耗得到降低，并且使待機時長得到延長，還會使傳輸時延得到增加。以此，針對MEC邊緣計算和存儲的能力將高能耗計算任務應用到MEC服務器中，能夠使任務到遠端云計算中心時延問題得到解決。其次，MEC服務器屬于MTC終端的匯聚節點，對數據、信令進行本地處理、匯聚與存儲，降低MTC終端存儲的資源需求與網絡負荷。

2 多接入邊緣計算的關鍵技術

2.1 計算卸載技術

在MEC系統中，計算卸載技術實時處理終端的業務。簡單來說，計算寫在就是在MEC服務器中實現移動設備的遷移，通過卸載決策、執行與結果的回傳實現。在終端對計算卸載請求發送的時候，終端資源監視器對MEC系統資源信息進行監測，對可用MEC服務器網絡資源情況進行整理。以上述所描述的過程，實現服務器網絡信息的接收，終端內部計算卸載引擎對人物是否通過本地或者計算節點進行執行進行決定。最后，利用計算卸載決策引擎實現指示，通過分割模塊對設備進行分割，使其成為獨立不同的設備，之后執行子任務。

2.2 無線數據緩存技術

無線數據緩存技術指的是MEC數據業務本地化實現的主要途徑，在工作過程中的主要原理就是在MEC服務器邊緣存儲節點中實現熱點數據的緩存，在單跳距離范圍中的終端用戶得出需要數據。內容緩存與傳輸的策略就是對無限數據緩存的問題進行解決，內容傳輸策略指的是網絡邊緣節點使緩存熱點數據對申請用戶傳輸機制分發，內存緩存就是網絡邊緣節點選擇熱點的數據。兩個問題相互影響且耦合。無線數據緩存技術能夠降低核心網絡中數據的冗余傳輸重復和時延。

2.3 SDN為基礎的本地分流技術

在MEC系統中的此技術能夠提高網絡信息的交互，此技術主要的思想就就是使SDN控制器通過策略服務器或者本地服務器中得到預先設置分流策略，然后以數據流描述信息與分流策略實現數據流描述信息與分流策略的分流規則流表的生成，最后使分流網關以分流規則劉表使數據流實現最終的分流。和傳統本地分流技術對比，此技術基于終端用戶需求與系統資源的部署處理數據業務，以此使終端用戶響應的時間得到縮短，轉變終端用戶數據業務為內需型，使核心網數據壓力降低，提高用戶服務體驗。此技術的主要優勢就是能夠實現利用終端用戶移動性出現網絡拓撲變化得到滿足，使用戶業務連續性進行保證。具體分析，就是在MEC系統中，在終端用戶位置出現改變的時候，此分流技術就能夠以感知網絡接入點對重新生成路由轉發策略進行改變，通過流表方式發送到交換機中。因為基于流表轉發機制具有較強的實施性，并且配置比較靈活，此本地分流技術能夠對通過終端用戶位置出現改變導致的網絡接入點切換，對終端用戶服務體驗進行有效的保證。

3 結束語

MEC屬于5G主要技術，利用使具備存儲、計算與通信能力的業務平臺下沉到網絡邊緣，提供給終端用戶時延比較低、距離比較近與帶寬高的數據業務服務。和現有業務相互結合，本文對MEC機制與關鍵技術進行分析，表示移動邊緣計算成為5G與未來通信系統中的主要構成。