MEC（Multi-access/Mobile Edge Computing，多接入移动边缘计算）是ETSI（European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协会）提出的边缘计算用于移动通信网络的概念。在边缘计算（EC）前加上M，有两层意思：一个Multi-Access，表示多接入技术；另外一个是Mobile，代表移动制式。多接入技术有两层含义：从用户的角度看，用户可以通过不同接入网络统一接入5G的MEC，接受网络的统一管理控制；另一方面，从各行各业应用的角度上看，MEC作为统一业务平台，可以承接各种途径接入的应用。多接入可以实现无处不在的一致性用户体验。

    在5G网络架构下，MEC的关键技术特征如图7-45所示

（1）本地流量卸载对于区域性的业务，下沉部署的MEC可以在靠近移动用户的位置上提供信息技术服务环境和云计算能力，业务能感知用户的具体位置，根据用户所在位置进行优化，将本地业务的数据直接分流到本地部署的服务器，将应用、内容分发推送到靠近用户侧（如基站），这样应用、内容和服务都部署在高度分布的环境中，避免了流量在核心网的迂回，减少了业务传输时延。可以更好地支持5G网络低时延和高带宽的业务要求。

（2）边缘计费和控制边缘部署的MEC支持与核心网的控制面对接协同，实现对本地流量的计费和策略控制。如在视频监控数据上传场景，监控的数据可以直接上传到本地服务器，而不需要上传到远端的因特网，由MEC服务器进行边缘计费和应用控制，增强了计费的准确性和监控的实时性。

（3）网络平台能力开放边缘与核心网协同的网络能力开放主要包含如下三方面。

     1）无线网络能力开放。无线网络（RAN）的接口（API）与MEC接口网关（APIGW）协同，将用户位置信息、Cell/用户/承载带宽信息开放给本地应用（APP）。

    2)核心网的能力开放。MEC接口网关向中心NEF获取用户计费、QoS、业务控制等策略。用户策略更新后，中心NEF将策略下发到MEC接口网络上，或者由SMF下发到UPF上。

    3）MEC平台能力开放。编解码转换、IPSec（IP安全协议）、AI（人工智能）等能力，通过开放接口（API）提供给本地应用（APP）。在边缘节点的MEC平台上可以集成不同种类的第三方APP，来应对不同的MEC商业场景。而且，MEC平台包含了防火墙（Firewall，FW）、NAT（Network Address Translation，网络地址转换）等网络功能，不需要额外部署，从而减少了网络设备投资。同时，本地APP的统一运维、生命周期管理均可以托管给MEC平台。7.4.2 边缘计算部署和架构从网络架构上看，边缘计算关注的是内容、服务、功能和应用的“边缘”位置，如图7-46所示，至于是什么内容、服务、功能和应用，这个需要看业务需求设计。边缘计算是一种本地化的计算模式，专注于终端设备端和本地用户行为，而不必把大量的原始数据发送到云网络，可以提供更快的响应速度，更低的时延。

    7.4.2 边缘计算部署和架构从网络架构上看，边缘计算关注的是内容、服务、功能和应用的“边缘”位置，如图7-46所示，至于是什么内容、服务、功能和应用，这个需要看业务需求设计。边缘计算是一种本地化的计算模式，专注于终端设备端和本地用户行为，而不必把大量的原始数据发送到云网络，可以提供更快的响应速度，更低的时延。

为了降低传输时延和对网络回传带宽的需求，原本在远端部署的网络实体都可以根据需求向靠近用户的方向迁移、进行边缘化部署，如图7-47所示。举例来说，以前在互联网远端的视频服务器，为了支持高清视频、VR游戏，可以部署在边缘，实现应用服务和内容的本地化；为了支持机器人集群作业，人工智能也可以下沉到边缘，实现人工智能的本地化；5G核心网控制面和用户面分离后，核心网的用户面SGW-U/PGW-U/UPF可以下沉到边缘，实现用户面的本地化；网络的安全功能、数据服务和管理功能也可以下沉到边缘。移动边缘应用可以调用MEC平台开放接口（API）的网络能力，就近提供前端服务。

      边缘计算已成为5G网络架构的关键特性。MEC通信架构支持网络和应用双向交互，支持用户面的灵活部署，支持应用对用户面的灵活选择，支持本地和云端同时接入的多锚点会话，适应多种业务的灵活QoS机制。各行各业的应用场景如此之多，都需要下沉部署到边缘吗？实际上，并非如此。大部分用户面数据由边缘MEC就近处理，可以提升用户体验，但还有少部分全局性的用户面数据仍然需送到核心网进行全局处理。那么，哪些应用业务需要部署MEC，哪些应用不需要部署MEC?这就需要针对不同的应用诉求，如时延要求、本地分流要求，制定不同的MEC部署策略，使MEC和用户面功能部署在不同的位置。边缘计算是连接物理世界和虚拟世界的一道“桥梁”，边缘计算系统有四大组成部分：边缘设备、边缘控制器、边缘云、边缘应用和服务。如图7-48所示。

1）边缘设备如边缘网关、5G CPE、无线的接入点、基站等。边缘设备通过5G网络、协议转换等功能将物理世界接入数字世界，对物理世界感知的信息进行实时数据分析和管理。比如在制造领域，可以收集设备实时监控的数据，在边缘计算架构内实现预防性维护；视频采集、音频采集的数据通过边缘网关接入，进行智能识别等。

（2）边缘控制器融合网络、计算、存储等ICT能力，实现边缘计算管理范围内的自主化和协作化。通过标准接口（API）可以调用底层的网络、计算、存储资源，也可以采集底层设备的数据，还可以和云数据库进行信息交互。网络接口实现各网络协议的自动转换，对数据格式进行标准化处理，可以解决物理网中数据异构的问题。边缘控制器具备对底层资源的控制和管理功能，在此基础上，可以进行自动化的业务编排。

（3）边缘云基于多个分布式云服务器，提供弹性扩展的存储、计算、网络能力。边缘云使得数据管理更智能、存储方式更灵活。首先，边缘计算可以对数据的完整性和一致性进行分析，并进行数据清洗工作，消灭系统中的“脏”数据。其次，边缘计算可以对计算和存储能力以及系统负载进行动态部署。还有，边缘计算还能和云端计算保持高效协同、合理分担运算任务。

（4）边缘应用和服务边缘计算提供属地化的业务逻辑和应用智能。它使得应用具有灵便、快速反应的能力，并在和云端失去联系的离线情况下，仍能够独立地提供本地化的应用服务。

边缘计算四层架构可以简化为硬件、平台和应用的三层架构，如图7-49所示。网络、存储、计算资源和边缘设备都属于MEC硬件层（叫MEC IaaS）；在此基础上，MEC平台层（MEC Platform，MEP），提供服务和功能的注册、发现、注销以及平台控制能力和服务能力的开放。MEC平台层相当于边缘控制器和边缘云的功能。在MEC平台上，由运营商对第三方APP提供的增值业务（Value-addedService，VAS），如地址解析、防火墙、安全防护、各种管理服务等。各行各业的APP，通过MEC平台的API，调用MEC平台开放的网络能力和平台能力，提供基于云计算的边缘应用，如工业自动化、无人机、AR/VR、V2X Server、CDN。

7.4.3 MEC的典型应用本地云和远端的云各有各的适用场景。覆盖范围大、带宽需求不大、时延要求不严格的应用，可以放在远端的云上，可以更好地进行集中的数据分析和控制管理功能。但是对于小范围内，带宽要求大、时延要求苛刻的应用，计算、存储、内容、服务、用户面的功能就尽可能地靠近边缘。具体来说，MEC到底有哪些神奇的应用呢？我们根据产业的成熟度，由近及远地给出主要的应用场景。

（1）企业园区/校园的本地分流随着台式计算机被智能手机、平板电脑、笔记本电脑等便携式移动终端取代，企业/校园内部应用和公网业务同时存在。企业/校园内部应用主要在本地产生、本地终结，数据不外发。员工进行移动办公，学生进行移动学习，以自有设备接入企业/校园专用网络，这类场景的应用流量是主要部分。同时员工/学生在通过企业园区/校园部署的小基站/小小区来访问公网业务。部署MEC可以对企业的各级员工或学校的学生进行接入控制，可以为不同等级的用户提供差异化服务，可以对新业务的接入做高效配置，可以实现低时延、高带宽的虚拟局域网体验，如图7-50所示。

2）内容分发网络（CDN）第三方的应用，如爱奇艺、腾讯、阿里等，应用平台要是设在骨干网的远端，会导致传输浪费和体验不佳。MEC部署到地市，CDN节点的功能也可以下沉到MEC上，如图7-51所示，这样可以减少传输迂回，降低时延，提升用户体验。

 

（3）视频流分析和优化视频监控业务的传统处理方式有两种，一种是把视频流全部上传到远端服务器；另一种是在摄像头处就地进行视频处理。如果在远端处理，需要大量从摄像头到平台的回传流量；如果在摄像头处就地处理，就会大幅增加摄像的成本。这两种方式的部署成本都很大、效率都较低。在RAN网络中部署MEC服务器，MEC服务器将视频分析本地化，提取其中有价值的视频片段流经移动核心网络，回传到应用服务器，这样可以有效地节省传输资源，同时对摄像头要求也大幅降低。例如，在基于视频监控的车牌识别中，MEC服务器进行视频识别，无须给远端应用平台上传大量的视频，仅把识别的结果和关键事件上传到应用平台，如图7-52所示。

4）云VR/AR云VR/AR可以有效弥补终端能力不足的缺点，但是云平台分布过远，会使业务出现卡顿现象，使用户有眩晕感。譬如，在大型球赛直播现场，通过MEC平台，可以调取全景摄像头拍摄的视频，进行视频的分析裁剪、组合视角、实时回放，如图7-53所示，MEC的低时延高带宽特点可以有效解决用户使用VR/AR时的眩晕感，提升了观看体验。4K VR，8K VR对MEC的能力要求也是不同的，4K VR对MEC平台及相关配套设备的要求较低，生态成熟较早，较早地在市场上得到商用。

（5）车联网在车联网的安全类应用中，如自动驾驶，应用平台需要实时获取周围车辆的车速、位置、行车情况等信息，并进行实时的数据处理和决策。如果这些信息先上传至远端平台，然后进行分析处理，再控制车辆，将造成信号传输的延迟，紧急情况下极易发生交通事故。部署MEC，可以使车联网满足大带宽、低时延和高可靠性的业务需求，如图7-54所示。

（6）物联网在智慧城市、智慧家居、智慧楼宇、智慧路灯等典型的物联网场景，中心云可以对大连接产生的数据进行分析，但是MEC在这些应用中也会有特殊的用途，如图7-55所示。

比如，智慧城市应用中，MEC可以将人工智能下沉到城市的传感网节点附近，组合成城市的神经末梢，可以高效实时地处理城市运营过程中产生的大量数据，如城市路面信息，检测空气质量、光照强度、噪声水平等环境数据，分析出对城市居民有价值的信息。对于智慧家居的应用来说，接入网络的安全性和私密性非常重要，MEC可以将网络安全能力下沉到用户侧，在智能家居的网关和数据中心之间建立加密通道，提高智能家居应用的安全性和隐私性。智慧楼宇和智慧路灯会有很多监测环境的传感器，如烟雾传感器、空气质量传感器、光强度监测传感器、温度传感器、湿度传感器等，在一些大规模城市中，这些传感器产生的数据，发送到中心云中处理，这种做法实时性差，对远端云的压力大。部署MEC可以使计算、存储和数据处理能力下沉到边缘，对于传感器产生的数据直接聚合处理，可以直接及时地对楼宇或道路的特殊情况进行处理。比如大楼某层某个区域有烟雾，MEC经过数据分析直接指示执行器启动灭火设备；路灯内的传感器检测到白天突然乌云密布，天暗下来了，MEC可以直接指示打开路灯，又过了一会儿拨云见日，MEC又指示执行器关闭路灯。

个人理解，边缘的位置应该非常灵活，从移动网络的角度，可以在基站处（DRAN、CRAN）、可以在集中设置的CU处，可以和核心网的UPF同址，UPF位置本身就非常灵活。从电信云部署的角度，可以在边缘级DC、本地核心DC、区域核心DC中。具体的位置还是要看所提供业务对时延、带宽等的要求，用户本身对MEC应用部署的要求等