固网中由什么是固网业务网元为边缘计算业务平台提供数据分流能力

随着5G商用的开启以及AI、物联网技术的发展,相关产业对边缘计算的需求也迫切起来作为边缘计算的基础,网络技术无疑是影响边缘计算落地实践最主要的因素之一

楿对于传统网络,边缘计算网络对时延、带宽、高并发等性能指标有着更高的要求需要供应商或用户在技术选择、方案构建与实施部署等方面做出相应的思考。因此边缘计算的普及会对网络架构产生深刻的影响。如何实现固网与移动网络的无缝业务体验运营商网络与園区网络的互联、互通、互操作如何达成,以及OT网络与IT网络的相互融合等这三大网络的融合即是边缘计算环境下的必然发展路线,也是邊缘计算发展过程中必须面对的挑战

11月28日,由边缘计算产业联盟(Edge Computing Consortium简称ECC)主办的2019边缘计算产业峰会(ECIS2019)即将在北京召开。会上ECC将联手N5A合莋发布业界首个《运营商边缘计算网络技术白皮书》(下文简称“白皮书”),作为边缘计算业内第一本面向网络技术的理论宝典“白皮书”主要回答了两个问题:面向近期,运营商网络该如何应对5G MEC规模部署挑战;面向中远期边缘计算如何影响整体的网络架构与技术的發展以及边缘网络技术体系是什么是固网业务。

运营商5G MEC规模部署的网络挑战与应对

对于近期目标“白皮书”建议运营商在5G Ready的基础上推进MEC Ready。“白皮书”认为运营商在进行5G MEC网络建设中将遇到L3VPN覆盖、边云协同、固移融合接入、现场MEC部署等4大挑战。对此“白皮书”给出了MEC视角嘚运营商承载网架构模型,并提出建设MEC Ready运营商网络的6大关键点:实现最短ECA、低延迟分片、ECN路由器的集成通信能力、ECI多点通信、边云协同鉯及运营商网络和企业网的两网安全互通。

边缘计算推动网络走向三大融合

在中长期目标上“白皮书”认为边缘计算的规模部署,将推動运营商网络走向固移融合、运营商网络与企业园区网融合以及现场网络IT与OT融合“白皮书从”三大网络融合场景出发,对不同场景的边緣计算网络需求开展详尽分析系统性的梳理并总结边缘计算网络的“七大关键需求”:支持业务通过固网或移动网的多接入需求、满足邊缘计算的可靠连接性需求,无绕行网络、支持网络边云协同/ 跨域边云协同、支持算力按需调度选取最优节点处理业务的需求、运营商網络和园区网融合的互联互通互操作以及安全互信需求、满足边缘计算的确定性时延/ 低时延/高带宽/高并发网络需求、支持现场异构接入网絡。

ECA/ECN/ECI构成边缘计算网络整体技术体系

边缘计算接入网络是指从用户系统到边缘计算系统所经过的一系列网络基础设施;ECA 是边缘计算网络技术体系区别于网络技术体系的重要部分,通常从用户系统到云计算系统只需IP 可达无需考虑网络层及下层协议的差异性,但对于边缘计算系统尤其是现场级边缘计算,用户侧终端接口及协议种类非常丰富异构性难题需要专门进行研究和分析,才能通过融合网络的方式來满足端到端的指标要求

ECA具备融合性、低时延、大带宽、大连接及高安全特征。为了满足上述需求特征ECA 需要在现有网络上进行演进升級,核心思路主要是在于缩短ECA 的距离即将边缘计算系统无论在物理上还是在逻辑上都尽可能接近用户系统,常见解决方案有:边界网关丅移、虚拟网元部署、固移综合接入以及园区网络与运营商网络融合等

边缘计算内部网络,是指边缘计算系统内部网络基础设施如连接服务器所用的网络设备、与外网互联的网络设备以及由其构建的网络等。边缘计算系统规模小于云计算系统且两者发展方向也截然不哃:云计算系统强调规模效应,通过集中部署大量计算资源、存储资源来降低单位成本而边缘计算系统则强调用户感知提升,通过拉近與客户的距离来实现低时延、大带宽、大连接、高安全等业务指标。ECN强调架构简化、功能完备、无损性能、边云协同集中管控等核心偠考虑简化的扁平架构和融合架构。

边缘计算互联网络是指从边缘计算系统到云计算系统(如公有云、私有云、通信云、用户自建云等)、其它边缘计算系统、各类所经过的网络基础设施。相较于DCIECI具备连接多样性、跨域低时延等特征。ECI 是在现有DCI 的基础上进一步扩展因此一种理想的解决方案是将现有的云网一体化布局思路拓展到云、网、边的一体化布局,从基础设施布局、管控架构以及业务产品等层面仩都呈现边、网、云的高度协同主要覆盖一体化布局、管控协同以及业务协同。

边缘计算网络未来发展六大趋势

随着边缘计算产业的不斷演进与发展新型业务应用将迎来快速发展,推动边缘计算网络未来技术发展呈现六大发展趋势:从有损网络到无损网络、从“尽力而為”到确定性、从流量哑管道到算力智能网络、从IP寻址到内容寻址、从被动安全到主动安全、从能力受限的接入到随时随地的接入

围绕仩述六大趋势,产业界已经开展的部分有代表性的技术探索包括无损网络、DetNet、算力网络等。

《运营商边缘计算网络技术白皮书》的发布填补了边缘计算网络领域研究的空白将对边缘计算网络技术体系的构建、网络技术与架构的演进等提供积极有益的参考价值。

随着5G商用嘚开启以及AI、物联网技术的发展,相关产业对边缘计算的需求也迫切起来作为边缘计算的基础,网络技术无疑是影响边缘计算落地实踐最主要的因素之一相对于传统网络,边缘计算网络对时延、带宽、高并发等性能指标有着更高的要求需要供应商或用户在技术选...

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随着全球移动产业迈向边缘计算在全球获得空前关注

相比完全基于云的传统模型,新的场景需要更为去中 心化的计算和组网方式这推动了边缘计算从概念阶 段向早期蔀署过渡。美国、欧洲、中国和亚太发达市 场的电信运营商、网络供应商和云服务公司正在试点 并发行早期商用产品目前,边缘技术试點大多在4G 或早期5G网络上进行但移动生态圈希望借助5G的逐 步部署,推动更大规模的边缘部署

部分算力从云端迁移到边缘,很大程度上可鉯视为以 运营商为中心的技术转移这种技术转移基于以往网络软件化和虚拟化等的发展成果,并在5G部署中发挥 作用继协力定义移动边緣计算(MEC)及相关标准 之后,业界开始大力探索MEC技术在各种行业应用中 的价值并希望通过MEC和进一步加深连接和 计算的融合。

尽管边缘计算各项试点持续有所进展但围绕最佳边 缘位置、边缘投资规模以及实际商业模式,仍有一些 关键问题亟待解决

中国的独特前景:在边緣计算、5G和物联网领域均处于领先地位

根据实验网和早期商用部署的速度,显然中国产 业生态力求在边缘计算发展中发挥主导作用。众哆 公司正全力推动边缘计算的发展其中三大电信运 营商以及、中兴、诺基亚、爱立信等主要网络供 应商发力最大。边缘计算生态的合作吔在本地产业 组织(ECC、CAICT、CCSA、5G DNA)和国际组织 (ETSI、3GPP、GSMA)的推动下不断扩大

中国政府致力于将中国打造为新型技术强国,而工业 4.0是推动数字化進程的主要驱动力为5G和物联网 的发展提供支撑。中国拥有全球最大、最发达的物联 网市场三大运营商制定了宏大的5G规划,包括计划 从2020姩推出的5G SA网络中国在5G和物联网领域 的领先地位为边缘计算产业发展创造了良好的产业环 境,运营商处于该产业的核心地位

中国的技术視角:5G的确定性和边缘位置的不确定性

尽管各方一致认为5G将是推动中国边缘计算部署的 关键接入技术,但就边缘的具体位置以及不同行业 場景所需的边缘技术看法不一

许多受访公司表示,针对智能工厂、智慧港口和智慧 园区等应就近部署边缘技术以支撑关键应用,为其 提供超低时延、实时处理分析、安全可靠网络等一 体的最优运行环境如果需要覆盖更广范围的应用场 景,包括智慧城市、、云/边缘沉浸式游戏 以及通过移动终端接入和使用的其他服务那么以区 或市为颗粒度来部署边缘基础设施将更加经济有效, 在这些场景下中国运营商通过快速部署5G并结合网 络切片技术,可以提供所需的网络能力

关于边缘位置并没有统一的答案。边缘位置的确定取 决于多种因素诸洳各种边缘计算应用的具体要求 (时延、带宽、实时分析能力、传输数据量、安全 性)、技术(边缘配置、云和设备之间的距离等)以 及業务需求(实际需求、经济性)。

中国边缘计算应用:自动驾驶、智能、游戏将引领潮流

边缘计算最适用的场景需至少满足以下一项(或铨 部):超低时延(通常小于10毫秒的往返时间)实 时计算、渲染和分析的实时处理,大容量数据传输 确定性组网。除了技术要求之外安全和数据保护也 是推动边缘计算的关键因素。众多场景需要具备上述 网络能力但应用时间有所不同。

? 受访公司反映真正的自动駕驶汽车对边缘计算 的需求最大。然而要达到4级或5级自动驾驶, 需要进一步完善立法层面和提高车辆技术并大 量投资道路基础设施建設,因此预计在中国自 动驾驶相关的边缘计算会于年才开始初 具商用规模。

? 工业4.0提供了一系列有发展潜力的边缘应用场 景中国经济高度依赖工业领域发展(占GDP的 41%),因此提高生产率至关重要高度自动化 的成功取决于能够满足高精确度阈值和实时分析 的低时延网络连接。要实现这一目标需要结合 5G、切片以及部署在工厂附近(理想情况是部署 在工厂内部)的边缘计算基础设施。目前智能 工厂和智慧港口已经初显发展势头。

? 基于边缘和AR/技术的游戏和电子竞技预计会 在年间得到强劲发展但这需要更广 泛地部署边缘计算基础设施。考慮到游戏的实时 性要保障固定用户体验所需的时延则需相应的 5G技术和边缘计算能力。云对于一些沉浸体验 要求更高的应用来说可能太远另一方面从空间 和设计的角度将所有计算能力内置在设备中也是 不可行的。考虑到所涉及的内容在边缘节点存 储内容还会提升回传网嘚利用效率。现场活动直 播(如智慧体育场)、现场电视制播也能从5G 和边缘计算中受益且不需要进行大范围的边缘 侧部署。

边缘计算为Φ国生态带来新的机遇和挑战

近90%的受访公司认为边缘计算是5G时代创收的机 会但就边缘计算带来的机遇和挑战而言,各公司考 虑的出发点鈈尽相同

? 电信运营商——中国移动、中国电信和中国联通 认为,边缘计算发挥了5G优势是面向行业和 企业数字化转型的下一个超越连接的市场机会。 三大运营商的云市场份额比阿里、腾讯小因此 可通过网络切片来探索新的应用场景,以及发挥 云、边缘、核心电信网络嘚集成优势从而为运营 商提供更广阔的发展空间此外,向第三方开发 者开放5G网络也是一种商业机会在网络边缘孵 化5G业务生态。

? 网络設备供应商——随着边缘计算、人工智能 ()等新技术与核心网和接入网的融合规模不断 加大复杂性不断增长,华为、中兴、诺基亚、 愛立信等企业将日渐成为中国运营商和有意部署 边缘计算的云服务公司的关键合作伙伴特别是 针对基于现有电信基础设施设计的符合3GPP标准 的边缘计算基础设施。供应商面临的挑战在于 不仅要设计真正无缝的端到端网络转型解决方 案,还要在更大范围内创造新的 B2B2B 市场模式 (供应商-运营商-企业)促进 ICT 和垂直行业之 间的联接。

? 主要云服务提供商——对于阿里、腾讯和其他云 服务公司而言边缘计算是对其雲能力和云服务 产品的扩展。这些公司与中国各行各界企事业广 泛建立了合作关系并拥有丰富的云资源以供使 用。然而紧紧围绕5G技术構建的边缘计算架构也带来了新的挑战,将云服务企业带入一个分布 式计算的新领域特征包括大规模的移动互联设 备以及需要边缘/云深喥协同编排。与此同时云 服务提供商正在寻求将边缘计算技术应用到基于 互联网的消费者业务中(例如云游戏)。

中国运营商的商业模式:仍在探索

中国运营商预计分三步部署边缘计算这也反映了5G 网络逐步部署的态势以及行业和企业的数字化速度。

? 第一波(年):实驗网及定制化小规模 部署在这一阶段,边缘部署主要涉及专门的场 景旨在满足智慧港口、智慧园区和智能工厂的 需求,边缘基础设施夶多就近部署在现场市场 教育是吸引企业的关键。

? 第二波(年):初具商用规模随着中 国运营商大规模部署5G网络(GSMA智库预测,截 止2023姩底5G网络将覆盖中国60%的人口)自 动驾驶、体育赛事和游戏等边缘计算应用也将进 行更多探索,边缘基础设施部署在基站汇聚点附 近、區县/市区、区域数据中心

? 第三波(2024年以后):成为主流。随着5G技术 的成熟5G设备成本的降低,以及移动行业和企 业之间的协作加深邊缘计算部署的规模将逐渐 得到扩大。自动驾驶和智能制造技术的进一步发展创造了更有利的环境边缘部署的需求也随之 增加。随着规模增长边缘计算的经济性以及效 率都得到提高(如纳米处理),市场接受度也随 之提升

边缘计算的收入模式仍在摸索阶段。对中国运營商来 说提供仅具备连接功能的边缘计算场景能带来的收 入不高。一种更有趣(也更可能)的发展方向是运 营商来负责部署和管理解決方案所需的边缘基础设 施,并提供相应的网络连接、设备和IT服务此外, 运营商也可以向其他公司提供边缘托管或共享业务 向价值链仩游延伸,运营商可以选择全栈模式(连 接、设备、IT服务、平台和智能分析)成为全面覆 盖企业客户边缘相关业务的合作伙伴。拥有领先的边 缘计算平台意味着运营商可以向第三方提供边缘 IaaS和边缘PaaS解决方案,以及各种终端用户应用所 必需的连接、计费和网络相关服务這是价值高地, 同时也是竞争最激烈的领域云和ICT公司都瞄准了 这个产业机会。

推动中国边缘计算的发展和规模:关键措施

边缘计算的最噺进展加上中国生态定位新技术前沿 的明确目标,为进一步发展边缘计算奠定了坚实的基 础然而,要发掘边缘计算的长期潜力还需偠开展 大量工作。我们已经确定了 7 项关键措施如果这些 措施付诸实施,将推动未来 5 年中国边缘技术的发展 和应用其中许多措施涉及整個边缘计算生态,而有 些措施则针对特定种类的公司

2.推动边缘计算发展的背景和全球趋势

2.1 边缘技术的驱动因素

在过去40年里,算力和处理茬集中式架构和分布式 架构之间交替往复21世纪,随着互联网、企业IT和 智能手机的大规模商用激起了以大型集中服务器群 为基础的云计算浪潮。一些公司成为这个领域的领军 者即所谓的超大规模云计算玩家,包括、微 软和谷歌近年来,其他公司也加入了这一市场并 囸在迅速扩大规模,包括IBM、Oracle以及中国的阿里 巴巴和腾讯

尽管边界很难严格定义,但可信迹象表明边缘计算 这一新浪潮正在发展,这标誌着算力和资源靠近客户 部署的分布式转型将成为趋势本质上讲,这表示业 务模式从以网络为中心转变为以工作负载为中心本 地化成為首要原则。但这并不是非此即彼的情况集 中式云数据中心将继续存在,且整体容量仍可能继续 扩大但新的需求(如物联网和企业)鉯及5G时代超 低时延业务的潜力正在将计算拉近最终用户。

边缘计算的发展综合考虑以下几个方面:

? 容量——如果将大量连接设备产生的樾来越多的 数据传输到位置较为集中的云服务上需要超大 带宽和回传容量。1 而边缘计算和本地数据处理可 以减少需要传输的数据量

? 荿本——就带宽问题而言,远距离传输大量数据 也会产生成本此外,很多设备产生的大量数据 可能无关业务因此不需要传输到中央处悝。

? 分析——数据是数字经济的基础资产要具备 将数据转换为实时(或近实时)分析和操作的能力,需要将处理和计算功能的位置转迻到更接近 生成或使用数据的设备

? 安全——许多公司可能不希望敏感数据离开现场 或自有服务器。围绕数据隐私的国家法律法规也 是┅个影响因素

? 时延——虽然5G比4G时延更低,但要在远距离和 多跳网络中实现极低时延会很困难

? 弹性——边缘计算能比集中模式提供哽多的通信 路径。这种分布可以更好地保障的弹性

2.2 边缘计算的定义

计算向本地化、分布式的整体转型趋势会影响整 个ICT生态。从电信行业戓者更具体地从电信运营 商的角度来看边缘计算最初被称为移动边缘计算(MEC)。欧洲电信标准协会(ETSI)对MEC的定义 如下:

移动边缘计算在迻动网络的边缘、无线接入网(RAN)的内部以及移动用户的近处提供了一个IT服务环 境以及云计算能力

2017年,MEC的定义被修正为“Mul Access Edge Computing”这反映的┅个事实是,边缘部署实际 上可以利用包括固网在内的一系列接入技术虽然本 报告的重点是5G网络中的边缘计算潜力,但边缘应用 的前景並不仅限于未来5G的发展

MEC使网络功能更靠近最终用户,使运营商能够将网络逐渐开放给第三方使企业可以在智能工厂、智慧 港口、智慧醫院等场所构建专网环境。这些业务场景 通常涉及多种应用要求网络在边缘位置提供超低时 延和强大的处理、计算和能力。数据无需回傳至 网络中心而是在本地完成处理、存储和下发。5G MEC技术还支持连接和计算集成提高与最终用户的 交互效率。

移动网络中边缘计算部署嘚“边缘”在哪里

与完全基于云的传统模式相比,边缘系统架构将存 储、计算、处理和组网等云功能推近生成或使用数据 的设备对于迻动网络来说,“接近”是一个相对概 念它可以是比较近的位置(即在传输网中),也可 以是客户所处的位置(无论在用户设备内部还昰在用 户驻地)图2-2为移动网络中边缘的简化图。

关于边缘位置并没有统一的答案边缘位置的确定取 决于多种因素,诸如各种边缘计算應用的具体要求 (时延、带宽、实时分析能力、传输数据量、安全 性)、技术(边缘配置、云和设备之间的距离)以及 业务需求(实际需求、经济性)边缘计算的模式 可能因市场而异,反映了如频谱许可或数据隐私法 规等地方因素第3章深入分析了决定边缘位置的各 项因素。

2.3 全球新兴边缘计算生态

边缘计算仍处于起步阶段然而,在美国、中国、欧 洲和亚太地区的一些发达市场正在扩大相关的试点 和小規模部署。鉴于边缘计算的潜在影响和转型性 质移动和云生态中的许多公司正在探索早期阶段的 边缘计算,宣布各自的试点计划和项目

世界上越来越多的电信运营商有些正在开展边缘计算 试点,有些则在推行边缘商用产品和解决方案(见表 2-3)2 尽管当前试点大多在4G或早期5G网络上进行,但移动行业希望借助5G的逐步部署推动更大规 模的边缘部署。

理论上边缘计算可以和运营商部署的5G网络以及软 件定义网絡(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)等软 件控制技术适配地非常好,这些技术以分布式的方式 运行某些虚拟网络功能(包括在网络边缘)得益於 此,边缘技术也可能受益于5G时代虚拟网络的网络能 力从而充分挖掘分布式计算的潜力。

各大云业务公司也在努力推动全球边缘计算的發展 (见表2-4)略为讽刺的是,曾经推崇向集中计算 转型的大型云服务提供商现在则在寻求向分布计算模 式转型但有一点很重要的区别昰,云从业者并不希望基于云的业务被取代相反,他们是对本节前面概 述的一些驱动因素做出反应尤其是将海量数据的传 输和处理从愙户位置转移到中央云的挑战。

Ericsson、华为、Nokia、中兴和Cisco等主要电信网络 厂商在边缘计算领域非常活跃一方面扮演试点和部 署所需的边缘计算技术供应商的角色,另一方面作为 寻求边缘部署的运营商和云服务公司的合作伙伴4 对于运营商而言,这种合作是更大层面上网络转型战 畧的一部分旨在构建5G时代智能、自动化和高效的 网络。

除了规模较大的厂商以外许多小公司也开始部署 边缘网络和解决方案。EdgeMicro是一家邊缘计算公 司目前正在美国开发边缘微型数据中心,未来可能 扩展到欧洲、中东、非洲以及拉丁美洲公司初期的重点是开发可外场部署的集装箱式六机柜微型数据中 心。公司的愿景是让成千上万个与网络无关的小型 数据中心站在通信铁塔和市区屋顶上提供多租 户共享業务。

基础设施公司Vapor IO组织创建了动态边缘联盟 (KEA)KEA是一个由硬件、软件和网络公司组成 的行业工作小组,致力于实现边缘计算易用性將边 缘计算利益相关者与最终用户联系起来。Vapor IO正 在搭建边缘共享节点的分布式网络这些节点处于微 型模块化数据中心,可以部署在网络Φ的关键位置 包括通信铁塔和天线站点。

2.4 全球挑战:从商业模式到物理位置

由于现在处于发展前期越来越多的试点和项目仍聚 焦于开發边缘计算的潜力。而实际商业模式和实际的 应用场景在很多情况下则仍不明确边缘的完整定义 依然不明确,特别是关于计算资源的部署位置和边缘 基础设施的规模没有统一观点

当然,很多运营商和云从业者的发展蓝图是不一样 的例如,BT目前重点关注英国市场上约100个邊缘 节点而Google则建议,其云游戏平台Sta等业务 在每个市场可能需要数百个节点欧洲某大型运营商 的一位高管表示,其公司的边缘部署计划鈈太可能覆 盖几百个以上节点因为时延要求决定了没必要在每 个本地中心局点设立边缘节点。

运营商仍需充分确定各自的商业模式一種选择是向 第三方提供共站基础设施,以满足Google、Amazon 和crosoft等公司的需求然而,云从业者已经在构 建自己的边缘基础设施(或使用第三方供应商嘚设 施)同时许多小型企业和铁塔服务商也正在开发自 己的边缘计算解决方案,通常是相互协作即不仅提 供物理空间和硬件,还提供業务服务传统上关注网 络功能/能力的基础设施与更关注计算和存储性能的 基础设施之间存在边界模糊不清的问题,这可能加剧 边缘生态Φ不同参与者之间的竞争

除了本地对数据安全和隐私的关注和规定以外,确定 边缘位置的关键因素还包括特定业务或应用所需的时 延水岼以及实时或近实时处理和分析的需求。一 些运营商表示在选定的主要城市部署有限的边缘设备,可以让整个覆盖范围的时延控制在20ms然而, 为保障关键业务的网络时延不超过5ms(理论上通过 5G是可以实现的)必然需要更广泛地部署边缘节 点。为了证明所需的大量增资是匼理的又牵扯到特 定用例和商业模式的问题。

要部署边缘基础设施就需要大量投资,但在应用场 景和商业模式仍然较为模糊的情况下要确定这种投 资是否合理是对运营商的一个挑战。从边缘互联到全 虚拟化5G网络可能需要协同考虑经济和战略因素。 两者都需要更分散嘚处理能力而要实现5G超低时延 的潜力,则需要算力靠近设备边缘计算的发展可能 分多个阶段,而我们目前正在经历边缘部署的初始阶 段随着需求和应用场景的发展,区域和城域数据中 心已经在许多市场得到更广泛的建设并逐步向更多 边缘位置转移。

随着计算向边缘發展一些实际存在的挑战亟待解 决,尤其是目标站点更具挑战性的时候比如迁向信 号发射塔而非企业站点。这些挑战包括供电、安全、 业务保障和缺乏具备适当技能的现场工作人员(这个 问题对当地企业局点和信号发射塔来说都可能是个挑 战)讽刺的是,这些同时也昰导致公司将其服务器 和软件从自有的、本地的数据中心迁移到远程服务器 群的原因虽然目前有一些举措来应对这些挑战,但 这可能会荿为实现完全分布式、真正本地化的边缘基 础设施的最大障碍但同时,它也可能是电信运营商 (拥有大量驻地工作人员和一系列安全的粅理站点) 能够获取明显竞争优势的领域

3.中国边缘计算: 为全球领先地位奠定基础

3.1 边缘计算发展势头在中国生态中日渐强劲

虽然边缘计算在中国还处于起步阶段,但发展迅速 特别是近两年来进展更加明显,使得中国在试点、早期部署和生态合作方面领先于其他主要国家囷地区

边缘计算试点和项目展露势头

目前,国内各从业者积极投身尚在起步阶段的边缘 计算其中包括三大运营商、主要网络设备提供商 (Ericsson、华为、Nokia和中兴)以及中国大型云服 务企业(阿里巴巴、腾讯和百度)。众多小型ICT公 司、云和边缘技术专业公司、垂直行业也纷纷加叺 寻求边缘新业务和解决方案的机会。这份名单很长 而且成员会越来越多。本文 关于本报告 一节罗列了参 与我们调查的所有成员

中國运营商是这个领域最活跃参与者之一。中国移动2019年边缘计算蓝图涵盖了300项具体的边缘措施 包括节点评估、开放API以及携手合作伙伴 推广邊缘商业应用。自2018年以来中国联通在20个 省市开展了60多项MEC试点和商用项目。中国边缘 计算产业联盟(ECC)5 数据显示分布在40个城市 的100多个MEC试點项目覆盖多个行业和应用场景, 包括智慧园区、智能制造、AR/VR、云游戏、智慧港 口、智慧矿山、智慧交通这充分证实了发展的迅猛 势头。

中国国内不乏边缘计算论坛和行业工作小组参与 者包括运营商、网络厂商、其他生态参与者、政 府机构以及全球/本地行业协会,如欧洲电信标准 协会(ETSI)、边缘计算产业联盟(ECC)、第三 代合作伙伴计划(3GPP)、中国信息通信研究院 (CAICT)、中国通信标准协会(CCSA)、5G确定 性网絡联盟(5G DNA)和GSMA ECC在促进产业协作、促进创新、提升边缘计算意 识和早期应用方面发挥着重要作用。

ECC成立于2016 年成员单位超过230家,覆盖几乎所有主要行业 同时成立技术标准、测试、安全、市场推广等工作组。2019年9月ECC与网络5.0产业与技术创新联盟 (N5A)签署合作协议,共同成立边緣计算基础网络 联合工作组(ECNI)推动边缘计算产业发展。

开源项目也在增加2017年11月,中国移动、中国电 信、中国联通以及其他科技公司聯合在开放数据中心 标准推进委员会(ODCC)上发布了面向电信应用的 开放电信IT基础设施(OTII)旨在构建适合5G网络 边缘计算部署的开放、统一嘚服务器解决方案。6 OTII 边缘服务器将分布于大量边缘局点和接入中心局点 并已在一些实际试点中投入使用。

2018年10月中国移动成立了边缘计算开放实验室, 旨在提供行业合作平台促进边缘计算生态的跨行业 发展。截至2019年初开放实验室共有34家合作伙 伴,与各领域合作伙伴共開展15个测试平台项目其 中包括4个智慧城市项目、6个智能制造项目、4个直播和游戏项目、1个车联网项目。Akraino和StarlingX 是另外两个主要的开源边缘计算项目由运营商、企 业和开发人员组成的开放社区提供支持,他们试点软 件并通过文档和用例参与社区活动

中国企业对边缘计算的认知日益提高

GSMA智库全球企业物联网调查显示,76%的中国企 业计划在未来部署物联网时采用5G技术7 虽然在许 多国家,5G的速度增益似乎是其最引人紸目的能力 但中国企业(相对于其他区域)对5G能够提供的其他 网络能力(包括网络切片、边缘计算、低时延)有更 强的认知(见图3-1)。Φ国企业规模越大5G的物联 网能力对其就越有吸引力。

中国运营商早期的合作和试点促进了这种认知的提 高企业广泛使用边缘计算能力嘚意愿就证明了这 一点。约有一半的中国企业认为其未来物联网部署 需要具备边缘能力而在美国和欧洲,这一比例不 到40%制造业和运输業尤为突出,与平均水平相 比这些行业的公司更期望通过探索边缘计算技术 助力业务发展。

3.2 中国边缘计算的独特背景

尽管美国、亚太地區发达市场及欧洲正呈现强劲的边 缘计算试点势头但以下因素使得中国的前景尤为引 人注目。这些因素将决定边缘计算在未来5年是否会 規模商用

5G取得重大进展——接入技术将推动边缘部署和应用场景

中国将5G列为国之重事,5G网络将推动经济更大范围 的数字化转型中国三夶运营商继2018年底获得全国 5G中频频谱(2.6GHz、3.4-3.6GHz、4.8-4.9GHz), 并于2019年6月获得5G商用牌照之后正在迅速推进 5G建设。2019年已建成超过13万个5G基站(中国移动 5万、中國联通4万、中国电信4万)覆盖中国50多 个城市,其中北京、上海、广州等城市核心城区实现 连续覆盖2020年,三大运营商将继续扩展5G覆盖 到所有地市

GSMA智库预测,到2025年中国将拥有全球最大的 5G消费用户市场,5G用户数将接近8亿占全国移动 连接数的50%。为满足5G业务对网络的需求2018姩 至2025年,中国运营商将投资2500亿美元用于移动 网络资本支出其中1800亿美元将用于5G网络。中国 将占全球近20%的5G网络投资

三大运营商也明确表示,将推出5G SA网络来支持一 系列行业应用这将推动中国成为SA部署和商用市 场的领导者,推动全球设备和终端兼容SA的生态建 设5G是边缘计算的關键,不仅将成为边缘部署的主 要接入技术而且是探索应用场景的强大驱动力。第 3.5节中讨论的许多边缘计算应用场景都要求超低时 延、實时处理和实时分析能力以及大量的数据传输 由此可见建设5G SA网络为边缘计算在中国的部署提 供了良好环境。

中国政府致力将中国打造为噺技术和工业4.0的领先国家

“中国制造2025”战略计划是推动数字化演进的重要 力量近几年来,中国已经成为测试和使用新技术的 领先国家這包括早期的边缘计算应用。得益于全球 最大的数字消费群体(截止2019年年底全国移动互 联网用户近9亿)、具有竞争力的成本优势和巨大嘚 经济体量,中国生态系统正在提升其技术领导力和创 新能力在移动和移动领域之外催生了大量初创企业 和创新公司。与其他新兴技术┅样边缘计算需要一 个创新和合作的生态系统。

许多国家政府都希望本国在21世纪20年代达到技术创 新的前沿水平但中国工业的规模(中國GDP的41% 来自制造业,而美国为19%)以及以移动为中心的服 务与商业生态系统的建立使中国拥有部署5G时代边 缘计算的有利环境。

运营商计划更夶规模地超越连接服务

对于全球大部分主要运营商而言核心移动业务和固 定业务占收入的80~90%,而非传统电信业务占收入 的10~20%也存在一些例外情况,例如AT&T、韩国 电信和日本软银SoftBank(非传统电信业务的收入占 比分别约为40%、30%)其非传统电信业务收入源 于并购而非来自有机增长。

中國运营商在非传统电信业务收入增长率上保持领 先2018年,非传统电信业务(消费者和企业)为中国三大运营商创造了1440亿人民币(折合220亿美 え)的总收入同比增长约30%。这其中包括付费电 视、节目和广告、物联网、企业解决方案以及包括金 融、支付和生活方式在内的更广泛的數字业务领域 中国移动、中国电信和中国联通都寄希望于行业和企 业的数字化转型,以期在连接之外增加未来收入将 核心网、云和边緣的融合定位为企业数字化运营和服 务的关键使能技术。

物联网全球领先边缘计算解决方案市场前景广阔

中国是目前全球最大、最发达嘚物联网市场。中国授 权蜂窝物联网连接约占全球三分之二(2019年)即 超过10亿。此外四分之三的中国企业已经部署了物 联网,全球占比朂高中国也是推动全球物联网市场 发展和增长所需技术的主要供应商,包括、微

从收入来看2018年中国三大运营商共创造物联网收 入110亿人囻币(折合17亿美元),其中三分之二来自 中国移动物联网收入以本币计增长约50%,主要来 自于连接持续增长和的推动虽然这在中国运 营商总收入中占比很小(2018年约为1%),但企业物 联网是超越连接边界的重要驱动力中国在物联网和 边缘计算领域的领先地位为部署边缘技术提供了有利 环境,特别是对于需要将大量数据进行存储、处理和 分析而更接近用户的物联网场景以加快分析和响应 的速度。

3.3 推动中国边緣计算发展的关键角色

许多中国企业投入项目、建立合作关系并参与行业论 坛和倡议积极推进边缘计算的发展。

企业调研发现由于5G和邊缘计算紧密关联,网络设 备供应商(华为、中兴、诺基亚、爱立信等)和中国 三大运营商在边缘计算早期阶段起到了显著推动作 用(见圖3-5)

中国云收入排名前两位的云公司(阿里巴巴、腾 讯),以及百度等正在采取重大举措寻求在新兴的 边缘计算中扩展云能力和云产品。许多边缘计算平台 已投入商用阿里主推边缘节点服务(ENS),百度和 腾讯也分别推出OpenEdge和Smart Edge Connector 阿里占据云市场最大份额,百度创新推出ABC(囚工 智能、和云计算)发展战略即以人工智能为 中心,广泛应用边缘技术此外,百度重点打造自动 驾驶融合了边缘云计算以及人工智能的广泛应用。

跨行业组织发挥关键作用积极推动行业发展与协 作,在中国边缘计算推动力调查中斩获4.5高分其中 多数调研企业已意識到行业论坛及工作组对新型生态 系统的重要价值。

中国移动正在实施网络转型计划旨在将人工 智能、物联网、大数据、云和边缘计算等技术 融入5G网络,实现联接与数字化服务的结合 提供定制服务能力。

中国移动的电信云架构分为核心云和边缘云 覆盖了从核心集中到邊缘分布的数据中心/机 房。根据业务需要边缘云可以部署在地市、 区县两级,甚至更低地区层级为了结合5G 网络,跨场景、跨行业开展邊缘计算业务的试 点中国移动已经预留了上百个边缘节点。

从商业角度来看中国移动物联网公司(中国 移动全资子公司)推出了OneNET集中式云平 台,支持汇聚多种网络环境和协议下物联网设 备的数据第三方应用程序和分析服务可通过 一系列API和应用程序模板访问存储数据。許多 增值服务功能允许将不同类型的服务集成到端 到端解决方案中其中包括应用于工业场景的 OneNET Edge。OneNet Edge为企业客户提供大 规模低时延应用物聯网设备和应用可在本地实时和管理,实现实时决策免受数据采 集和存储位置的约束。

2019年2月在MWC Barcelona(巴塞罗那世界 移动大会)上,中国移動发布了《边缘计算技 术白皮书》从运营商的角度阐述了边缘计算 及其技术路标。8 中国移动边缘计算“oneer 300”先锋行动展示了2019年边缘计算具體措 施和目标:1)评估100个可部署边缘计算设备的 测试节点;2)面向边缘云计算能力开放100个 API;3)引进100家边缘计算合作伙伴推动商

如图3-6所示,中国移动的边缘计算系统规划 包含服务与应用(SaaS)、PaaS能力、IaaS设 施、硬件设备、站点规划、边缘网络演进边 缘计算的PaaS、IaaS和硬件平台需要設计成兼 容两种应用生态系统,即公有云应用和原生边 缘应用对于边缘计算部署的不同位置,上述 领域均有望自定义地选择所用技术

雲网一体化是中国电信在5G时代的重要战略支 柱。中国电信正在建设新一代云网一体化操作 系统包括全云化5G核心网和多接入边缘计算 (MEC)。

从商业角度看中国电信面向企业客户推出了 全云化、全纤化的5G云网一体化解决方案。中 国电信2019年上半年云收入(50.30亿人民币 约7.2亿美元)高于2018年全年(44.80亿人民 币,约6.8亿美元)同比增长近100%。

中国电信大力推动边缘计算在各领域移动网络 的发展参与国际标准的制定,携手華为、中 兴、腾讯等合作伙伴开展研发和测试并在石 油、天然气、港口、媒体和娱乐等领域,进行 试点和小规模部署

过去12个月中,中國电信投资建设边缘计算和 网络切片平台使其与云资源及5G网络充分融 合,帮助有本地化需求的企业客户构建专用网络5G将成为核心驱动仂。运营商正在快速建 设5G网络2019年底共建成4万座5G基站,利 用5G网络升级到独立组网(SA)使能5G网 络能力,例如基于SA的边缘计算和网络切片 等5G+“云边协同”为企业提供卓越的网络和 计算能力。运营商已呈现多种边缘计算应用场 景如工业互联网、车联网、校园/企业园区以 及VR直播等。

中国电信提供广泛的移动和固网业务(二者收 益相当)并规划将边缘计算应用于移动和 固网业务。更具体地说为缓解网络流量慥成 的回传压力,并保证固网和移动网用户体验一 致中国电信正在构建统一的MEC,通过利用 现有固网资源优势实现固定和移动网络的边 緣融合(传输和内容交付网络-CDN)。中国电 信面向FMC的MEC架构如图3-7所示9 平台可以 根据服务类型或需求,灵活地将流量分配到不 同的网络从而通过多网络共享边缘CDN资源 提升用户体验,实现内容的智能分发

作为5G时代集约化、敏捷化、开放化战略的 一部分,中国联通围绕“贴近用戶、云化、连 接、协同、计算、能力”的“6C”理念推 出“CUBE-Edge”智能边缘业务平台。

10 1.0版本于2018年发布后续升级到2.0。如图 3-8所示CUBE-Edge业务平台包括硬件资源 层、虚拟化层和平台能力层,为开发者提供灵 活的平台能力和丰富的API接口使其应用于各 行各业。

中国联通正在以DC为中心的全云囮网络上构 建MEC边缘云架构实现边缘技术与云的融 合。管理面集中部署业务面下沉,与通信云 融合边缘云与公有云和私有云对接,实現云 边协同市级边缘DC应用于广覆盖业务,如 VCDN、AR、VR、视频监控、云游戏等区级 边缘DC满足大规模数据本地化和低时延需求, 适用于车联网、智能体育场等应用

云边融合是关键。云计算(公有云、私有云) 聚焦于非实时、长周期的大数据分析而边缘 计算聚焦于实时、短周期的数据分析,将大部 分数据推送到网络边缘加快处理速度,减少 等待时间和网络带宽消耗

中国联通参与了从智能制造到智慧城市和港 口等多个行业的边缘相关项目和举措,并与 百度、腾讯、中兴、等多家公司建 立了边缘合作关系2018年,中国联通在中 国15个省市开展MEC边缘雲试点项目包括 北京、上海、浙江、福建、广东、湖北、重 庆、山东、河南、河北、江苏、四川、天 津、辽宁、湖南等地。自2018年以来MEC 茬20个省份启动了60多个试点和商用项目, 旨在与全国31个省份的更多行业伙伴合作

华为提供多种边缘计算产品和能力,例如MEC 技术ligent EdgeFabric(IEF)和边緣专用 COTS等。边缘计算属于广泛的网络产品组合 并与这些产品日益集成,包括RAN、核心网 络、公有云和IT基础设施等

华为将MEC定位为实现5G边缘計算的关键解决 方案。华为的MEC技术融合互联和计算通过 动态网络资源调整,保障以应用程序为中心的 边缘计算体验实现边缘应用程序嘚灵活、简 易部署和管理,使能高性能计算通过云-网络边缘协同,各MEC节点均与控制面互连实现 集中资源管理和业务编排。

华为的5G MEC支持哆种边缘业务场景应用于 一系列商业应用和试点中,包括智慧园区智 慧工厂,智慧港口智慧农业和智慧交通等。 随着5G网络覆盖范围擴大5G MEC解决方案 将协助更快、更便捷地构建专网,加快智慧港 口、智慧采矿、智慧制造和AR/VR等应用的商 业化步伐

除了在2016年推进边缘计算产業联盟(ECC)建 立和2019年构建5G DNA之外,华为还采用了开 放源代码计划包括KubeEdge,一个将本地应 用程序编排功能扩展到边缘主机的开放平台 云和边緣都是完全开源的,即使与云断连边 缘也可以运行。

2019年10月中兴通讯推出全融合边缘云平台 Common Edge,包括MEC能力开放平台、轻量 级边缘云、全系列边缘服务器它支持并集成 移动和固定网络(4G、5G和),构建统一 的固定和移动融合平台Common Edge解决方 案已经应用于智慧电网、工业制造、车聯网、 媒体与娱乐、公共安全、农业等众多领域。

中兴通讯还凭借其Slice Store for MEC解决方案 在边缘计算大会上荣获“最具商用潜力的边缘 计算概念”大獎Slice Store帮助运营商将边缘基础设施和边缘网络能力开放给垂直行业和 OTT供应商。此外中兴已经宣布计划将10%以 上的收入投入研发,重点投入5G芯爿和边缘计 算上

在中国,中兴通讯与运营商在不同领域有着广 泛的合作关系和项目例如制造、娱乐直播、 游戏、沉浸式旅游等领域。茬制造领域2019 年10月中国电信浙江分公司和中兴通讯使用5G 独立站点,开展5G网络切片、边缘计算和智慧 制造试点帮助Bluetron新建5G智能工厂。

爱立信荿立了Edge Gravity(全资)公司旨在 为运营商和边缘技术供应商打造生态系统的边 缘计算解决方案。Edge Gravity边缘云平台将服 务供应商的最后一公里网络接叺专用的全球爱 立信网络快速部署低时延的本地化计算和存 储的新服务及应用程序。该生态系统支持技术 试验帮助筛选出最佳的未来邊缘计算服务技 术。Edge Gravity生态圈涵盖中国电信、中国联 通在内的全球85家运营商

爱立信还推出了基于NFVI的边缘解决方案Edge NFVI,旨在优化分布式工作负載和边缘计算应 用Edge NFVI允许流量通过分布式网络移动, 在低成本和高吞吐率前提下满足低时延要 求。统一管理云原生应用单一平台运行虛拟 网络功能。

在中国爱立信携手生态伙伴,在智慧工厂和 智慧交通等行业测试并部署早期的边缘技 术。2019年上海MWC期间爱立信和中国迻 动联合演示了5G独立网络下的远程手术演示和 AGV原型机。

诺基亚2018年推出首个边缘云数据中心解决方 案Nokia Aie Open Edge服务器属于广 泛的AirFrame数据中心解决方案組合,促进 运营商根据数据流量类型、时延和吞吐量需 求优化网络资源并智能分配全网负荷。Nokia AirFrame Open Edge服务器采用开放架构采 用超小型化结构,支持在站点部署

诺基亚与中国边缘计算生态圈合作多年,在多 领域测试新技术能力如工业自动化、智慧城 市、物联网、AR/VR等面向消费鍺的应用等。 在汽车领域诺基亚、中国联通、腾讯和英特 尔在2017年上海梅赛德斯-奔驰文化中心共同

打造了网络边缘云系统。在游戏领域2019姩 MWC Barcelona期间,诺基亚和中国移动通过基 于AI的5G网络以及O-RAN架构和诺基亚边缘 云计算平台,联合展示了云VR游戏的应用

诺 基亚和中国移动寻求广泛匼作,持续构建一个 集成AI和边缘云计算能力、开放、智能的无线 网络架构 诺基亚和中国联通共同协作,为沈阳宝马工厂 打造了专用LTE网络将诺基亚虚拟化MEC解决 方案部署在中国联通的4G网络,为智慧制造提 供低时延支撑

阿里云已推出边缘计算平台边缘节点服务 (ENS),旨在推動阿里云CDN边缘的消费者和 企业用例ENS依靠部署在靠近终端和用户的 边缘节点来提供计算分发平台服务。这使客户 能够在边缘上运行其业务模块并通过云边缘 协同效应建立分布式边缘架构。它提供了低时 延和低成本并减轻了中心的压力。

阿里云正在与合作伙伴共同努力茬中国开展 边缘计算试点和落地,覆盖智慧城市、物流、自动驾驶等多个行业2018年9月,阿里巴巴 和英特尔宣布推出联合边缘计算平台该岼台 是面向物联网应用的开放架构,将英特尔的软 件、硬件和最新的AI技术与阿里云的物联网产 品(包括Link Edge和物联网)相结合

2019年,阿里云宣咘已完成中国30个省份300 多个边缘计算节点的部署正在部署边缘芯 片、边缘设备、边缘计算平台和操作系统。

2019年6月在上海KubeCon期间,腾讯云发咘 了可自定义的边缘计算解决方案TSEC(ncent Smart Edge Connector)为应用提供从边缘到 云的智能协同。TSEC采用MEC技术与5G网 络融合,为消费者和行业应用提供低时延和高 带宽

鉴于腾讯在游戏领域的地位,其重点发展云和 边缘游戏、AR/VR、超高清视频和直播2019 年8月,腾讯云在中国国际数码互动娱乐展览会 发咘腾讯云游戏解决方案为全球游戏开发者和平台提供一站式工具。IaaS层的边缘技术使得 腾讯通过国家边缘计算数据中心进一步缩短玩 家与垺务之间的距离

腾讯一直在与多家中国公司合作,发展边缘计 算技术2019年MWC上海展期间,腾讯、中兴 和中国移动联合展示了基于3GPP 5G SA标准的 5G云遊戏端到端切片和MEC系统腾讯的微信 团队与英特尔合作,优化了其在车内和车内语 音识别系统中使用的工作负载

百度云采用ABC(即AI、大数據和云计算)发 展策略,帮助企业实施数字化计划边缘计算 作为云资源和更接近最终用户的处理的扩展, 适合这种策略

2019年初,百度发咘了开源边缘计算平台 OpenEdge允许开发者构建自己的边缘计 算系统,将云计算延伸到自己的边缘设备上OpenEdge旨在收集和分发数据,执行AI推 理并與云同步。OpenEdge是百度智能边缘平 台BIE的一部分运行在百度云上。

百度和中国移动已形成战略合作伙伴关系在 AI、大数据、5G等新技术领域展开匼作,并共 同探索自动驾驶和物联网领域的机会此外, 还与华为和中国移动合作开展5G试验

许多其他公司和机构,如小型网络供应商、ICT企业、专业云&边缘技术公司、以及研究机构正在共同推进 云计算在制造、自动驾驶、媒体等领域发展。

3.4 技术视角:在移动网络中部署边緣计算的 关键问题

从技术角度来看中国生态系统正在从第一波试验网 和小规模部署中汲取经验。解决最优边缘部署架构关 键问题仍需时間其中包括边缘的位置和跨行业服务 应用所需的边缘技术的规模等关键问题。还需要实现 云、边缘和电信网络的无缝集成以及边缘技術与其 企业应用程序的集成。鉴于中国边缘生态系统显示出 了向前推进的明确意图当下需要做的是做好基础性 工作。

得益于网络软件化囷网络虚拟化等发展成果在中国 移动、中国电信和中国联通的移动网络中部署边缘技 术,是与其更高层面的网络转型战略相关的过去幾 年,三家运营商都在加速网络云化转型增强软件定 义组网(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)能力。在 5G时代核心网虚拟化进程将加速,让运營商得以 支持更快的业务发放速度增强一系列网络操作。

云和边缘在某种程度上看似是竞争关系需要争夺运 营商网络投资预算和资本支出分配。但实际上这两 种技术是相辅相成的。构建云边协同的云边基础设 施将助力5G时代新服务交付模式,实现计算和智能 能力在网絡各层之间的最优分配最终目标是以低成 本的方式提供端到端的5G网络,满足客户对可靠性、 时延和带宽的要求让应用开发者和内容供應商轻松 访问业务。

在中国哪些接入技术将最广泛地应用于边缘计算应用?

在调查中5G被视为关联最密切的边缘计算接入 网络(见图3-9)。受访者一致认为5G将广泛应 用于边缘用例,支持率远远高于其他网络接入技 术GSMA智库全球边缘计算调查(2018年)也曾强 调,5G是边缘用例的領先技术但是与4G和固网差 异较小。这个调查结果不仅反映了中国5G网络部署 的快速也反映了中国将利用5G技术推动行业和企 业数字化转型嘚雄心。

早期的边缘技术是在4G背景下进行探索的但在中 国生态系统中,人们普遍认为5G网络的逐步部署将 在未来边缘部署和应用方面发挥關键作用未来4G 和5G网络将在中国长期共存和互补。在建设5G的同 时4G将继续支持边缘的试点和落地,并可用于不需 要超低时延或实时(或近實时)数据处理的边缘计算 场景

尽管5G是最相关的接入技术,但分布式边缘在蜂窝之 外也有其作用超过70%的受访公司认为,固定网络 也将(广泛地)用于边缘计算场景由于接入技术和 应用场景的多样性,固定网络、短距离接入技术(如 、)、时延敏感网络(TSN)和其他以太 網技术(PROFINET IRT和EtherCAT)可以作为5G接 入技术的重要替代或补充接入技术也可能不是排他 性的,对于特定的边缘计算节点不同接入技术的业 务可以囲享相同的IT资源。

对于移动网络的最佳边缘位置没有一刀切的答案。 各网络设备供应商(及运营商)对最佳位置有不同的 见解侧面反映了场景的多样性。影响因素众多 包括边缘计算应用的具体要求(时延、带宽、实时分 析、传输数据量、安全性)以及技术(边缘配置、与 云和设备的距离)和业务(实际需求、经济性)等因 素。图3-10提供了需要衡量的因素具体项取决于 实际用例。

许多受访公司表示一些边缘应用应该于本地部署, 例如智慧工厂、智慧港口、智慧电网和智慧园区的边 缘应用鉴于需要本地化服务的行业应用是中国边缘 计算的重要场景(这也是中国独有的),这个调查结 果在预想之中这也许反映出这样一个事实,即许多 早期的边缘计算业务都是为私有企業定制化部署的 智慧工厂、智慧园区等大型场所也涉及大量设备入 网,需要密切关注并协同控制当企业扩展设备数量 时会涉及边缘计算,需要多个具备边缘计算能力、支 持海量数据实时处理、且拥有增强分析能力的平台

在大多数情况下,在终端设备上部署边缘技术是鈈可行的因为大量的应用处理会使终端设备(尤其是低 端设备)过载,还会影响寿命终端设备可以对 数据进行预处理,但随后需要将數据发送到最近的本 地边缘计算中心或核心网进行进一步处理

区级或市级边缘基础设施部署不仅更经济,且应用 范围更广包括智慧城市、自动驾驶、云/边缘沉浸 式游戏以及其他移动接入和消费业务。在此类场景 下边缘基础设施将部署在靠近基站的位置(部分场 景中,基站与MEC都部署在智慧园区中)或者汇聚 点(靠近基站群)。边缘本地部署或靠近基站/汇聚 点部署符合MEC部署模型。中国运营商结合网络切 片快速推出5G,为边缘计算应用提供所需的一系列 能力包括大带宽、高速率、低时延以及安全可靠的 网络。

在许多应用中相比超低時延要求的关键应用或实时 处理分析场景,边缘技术也许离最终用户较远即使 定制化本地部署边缘基础设施和技术,也不应将专用 场景視为必然而需考虑若干因素,包括部署成本及 效益

推动边缘计算在中国的部署和应用有哪些最重要的增益?

超低时延是最大增益超過90%的受访公司表示,在 移动网络的边缘技术背景下网络时延至关重要(见 图3-12)。这符合人们对于5G将成为中国最相关的边 缘接入技术的普遍期望LTE平均时延达25ms,而5G 标准要求响应时延降低至1ms甚至低于1ms。

用户体验质量是一个有关低时延、网络韧性以及处理 分流的指标其重要性体现在AR/VR的沉浸式游戏等 消费娱乐场景和企业需求中,在工业和医疗领域中尤 为明显传输分流也是一项主要增益。5G大带宽伴 随着海量回傳需求通过从边缘交付服务,即从边缘 (与核心相对)直接将流量路由到互联网有效降低 回传流量。

开放应用排在最后但这种情况鈳能会随着着边缘技 术和5G规模的扩展而相应发生改变。开放应用可推 动公网和专网用户访问应用传统上,运营商核心网 不像公有云资源┅样支持开放接入而5G技术聚焦 这一问题,承诺为丰富的第三方用户提供接入服务 边缘计算可以实现该能力,尤其是在企业部署场景 下MEC技术允许开放网络,其中包括在用户附近运 行外部API在媒体和娱乐领域,内容不属于提供服 务的运营商(如社交网络的AR内容)而边缘垺务器上 一定存在互联点,供第三方托管或缓存内容这也是 开放边缘计算API的原因。

谁是中国边缘硬件、工作负载和应用的部署者/管理者

边缘硬件包括使能边缘服务和应用程序的边缘节点、 云边缘、边缘云和边缘网关。由于节点可以驻留在多 个位置需要多方共同部署。單个公司也许需要与其 他利益相关方合作来建立节点在中国边缘计算生态 系统中,中国三大运营商被认为将部署和管理大多数 的边缘硬件且云公司和网络设备供应商也将大规模 参与其中(见图3-13)。

根据企业调研发现中国运营商坐拥庞大的移动基础 设施和网络资源,再加上成熟的网络运营团队使其 处于领导边缘硬件的部署和管理的有利地位。运营商 期望在2020年加速推出独立组网的5G网络这也被 视为一种優势。实际上许多其他技术和业务因素将 决定运营商(或其他边缘利益相关者)在多大程度上 部署和管理边缘硬件及其位置。运营商也需要一个有 利的生态系统来做到这一点而网络设备供应商是其

中国的运营商和公有云公司都被视为部署和管理边缘 工作负载以及应用的朂佳候选者,这使得形势更加平 衡对于运营商而言,履行这一职责并提供端到端 的解决方案将是部署边缘节点的自然扩展。中国云提 供商(阿里、腾讯)已经是事实上的企业云服务提供 商拥有众多优势,例如他们拥有丰富的云资产在 以往中心云提供服务的经验,以忣大量的企业用户

中国未来将部署多少个边缘节点?

未来部署边缘节点的数量(这也取决于前文分析的边 缘位置)是确定边缘计算中整個生态系统投资的关键 因素由于该技术仍处于早期阶段,且所需的边缘 硬件数量最终受边缘计算应用场景发展的影响中国 (与其他主偠国家)目前还没有明确的数据信息。

即便在五年的时间内这种不确定性依然存在,调研 结果分布在四个选项中(见图3-14)近半数的公司 期望一个边缘节点支持6到50个基站,表明从长远来 看许多边缘节点将部署在靠近基站或汇聚点(基站 群)的地方许多小区/聚集/城市核心站点的物理空 间是有限的,为附加设备供电可能较为困难部分地区,MEC设备的失窃风险也会更高因此安全成本可 能会上升。从成本角度來看一个边缘站点支持更多 的基站,可以显著降低部署边缘技术的总成本但是 如果分布式边缘云深入到企业内部,边缘节点的数量 可能会超过基站的数量

有一种潜在场景(反映部署成本、应用和业务环境的 考虑因素)是一个边缘节点支持有限数量的基站(如 少于10个基站)用于智慧园区或类似“封闭”环境的 应用,而一个边缘节点支持50个以上(或100个)的 基站则可供公共使用

对于中国的边缘计算应用,哪些移动网络功能最重要

如图3-15所示,大多数移动网络能力对于大量边缘计 算应用来说都很重要这就解释了为什么是固网业务大多数能仂 得分都很高,从3.2到4.3不等(等级1~5)然而,受 访公司强调以下能力和服务质量(更普遍地被应用) 对于边缘计算应用而言最重要。

? 下荇吞吐率(4.3分)排名高于其他所有能力在 移动网络中,保证下行链路高速率非常重要特 别是对于自动驾驶(L4级和L5级)及其周围的驾 驶基础设施、远程驾驶(远程操作)以及媒体和 娱乐应用程序(现场电视制作和广播,以及AR/ VR提供支持的沉浸式游戏和电子竞技等)

? 确定性通信(4.2分)对于自动驾驶、工业和车辆 自动化、远程手术和关键任务应用等对时延和可 靠性敏感的用例日趋重要。这些应用属于更广泛 類别的超高可靠性超低时延通信(URLLC)要求 提升上层功能的时间精度和确定性,使时延、丢 包率和抖动保持在一定区间内

? 时延敏感性(4.2分)对于云/边缘游戏和电子竞 技、远程手术、高精度制造、自动驾驶(自动驾 驶车辆、远程驾驶)等场景至关重要。然而有 些服务具囿时延容忍度(例如,一些与自动驾驶 决策无关的联网车辆特性)这意味着实时或近 实时数据传输和处理不是特别重要。时延容忍度 使垺务交付更具灵活例如,一旦移动网络系统 具有足够的资源就可以在非高峰时间,甚至以 固定的间隔(例如每日或每周的特定时间)茭付 服务

? 隔离级别(4.2分)尤其是与网络切片关联,是5G 网络的重要性能对于通过公共网络基础设施在 私有网络切片上运行的业务,隔離或成为主要的 网络要求在这种场景下,每个虚拟网络切片都 应该与其他网络切片隔离运行某些边缘计算应 用也可能具有特定的安全囷隐私要求,例如存储 或传输机密数据(个人数据或企业数据)的应用 程序在这些情况下,隔离的网络切片可以最大 限度地降低数据外泄的风险确保受保护(加密 和认证)数据的有效传输。隔离对于工业应用案 例尤其重要典型案例可以参照在能源和石油及 天然气领域嘚应用。

3.5 边缘计算在中国的应用:主要应用场景和 初具商用规模时间表

中国的生态系统正在测试各种场景和各垂直行业的边 缘技术但是,更大规模部署边缘计算将取决于对边 缘计算能力的实际需求

5G和边缘计算应用场景似乎是重叠且相互支撑的。事 实上一些边缘计算的主要应用场景将在很大程度上 依赖5G,而许多5G应用将独立于边缘计算而发展因 为它们可能不需要边缘能力。大规模使用边缘计算仍 然存在鈈确定性但我们的调查帮助阐明了中国生态 系统内的期望。

中国对边缘计算需求最多的场景

边缘计算最适用的场景需至少满足以下一项(或全 部):超低时延(通常小于10毫秒的往返时间)实 时计算、渲染和分析的实时处理,大容量数据传输 确定性组网。除了技术要求の外安全和数据保护也 是推动边缘计算的关键因素。

边缘计算缩短了通信节点间的物理距离显著降低时 延,使能实时渲染和分析并夶幅提高带宽。将核心 功能置于边缘还可以更高效地传输海量数据从而减 少网络运营支出。然而对于一些对时延不太敏感的 场景,聚匼分析比实时分析更重要或者当高质量数据传输比海量数据传输更重要时,使用传统的全云化 方案更经济有效

我们邀请了中国企业就10哆个行业中近50个潜在的边 缘计算应用场景分享他们的观点。图3-16所示为10个 对边缘计算需求最大的应用场景(基于中国的生态 系统)以及这些应用场景初具商用规模的时间表。 排名前十的场景多数来自汽车和制造行业此外还包 括智慧园区,游戏和电子竞技远程手术指导以忣智 慧城市的应用。图3-18展示了所有应用的分析结果

自动驾驶汽车最需要边缘计算,但要具有商用规模需要一定时间

自动驾驶汽车得分高於其他边缘计算场景获4.9分 (总分1至5分)。4级或5级自动驾驶汽车依靠车载计 算机持续处理大量数据并做出自动驾驶决策如亚秒 级决策。基于云的解决方案不支持紧急情况下的实时 处理因此将通过边缘计算和C-V2X技术,增强车载 提供自动驾驶所需的能力,从而实现与更广 泛嘚生态系统的交互(请参见图3-17)

中国是首批部署C-V2X的国家之一,已启动20多个 C-V2X项目虽然在早期阶段由4G网络支撑C-V2X的 试点和发布,但5G将增强C-V2X并支持更大规模部 署然而,仍存在一些待解决的边缘位置相关问题 车辆本身也可作为一个小型边缘节点,但比较昂贵且 难以实现规模化蔀署由于自动驾驶的汽车只能在预设或预测试区域内应用,因此大多数讨论都着眼于管 制区域内的边缘节点例如,5G互联的区级边缘计算 中心

自动驾驶汽车是边缘计算的主要场景,但初具商用规 模预计将在2023年至2025年实现4级和5级自动驾驶 汽车(自动驾驶出租车、自动公共汽车和自动货车) 要实现大规模商业化部署,将面对许多挑战包括立 法和公众认知。11 中国的交通环境比较复杂应用时 间可能会延缓。除了自动驾驶之外边缘计算正在 车联网背景下进行探索,如车载娱乐设施内容缓存 (包括车载AR/VR服务)和智能城市中的实时交通 监控和分析

制造业的数字化和自动化为边缘计算提供了一系列应用场景

中国排名前十的边缘计算应用场景中,两项来自制 造领域即现场工业机器人和柔性制造。12 这些都是 中国工厂数字化转型大趋势的一部分旨在提高生 产效率和质量检测的准确性,并降低工厂运营和管 理成本Φ国经济高度依赖工业领域发展(占GDP的 41%),因此提高生产率至关重要

高科技制造(工业4.0)向自动化流程的转变,关键依 赖于低时延连接以实现精确阈值和实时分析。5G的 理论往返时延标准为低于1毫秒且网络切片可以有效 保障QoS,这对工厂而言具有吸引力为了实现该时延標准,边缘计算基础架构的服务器应部署在工厂附 近(工厂内最佳)此外,工厂中应用各种设备(摄 像头、机器人、机器和传感器等)大多数设备需要 相互协同。在边缘场景中工厂设备收集的数据通过 无线网络传输到边缘平台,边缘平台与工厂管理系统 对接

最终目標是建立自动化工厂。长盈精密技术公司作为 一家中国手机厂商为这种目标提供了早期模板,其 90%的生产线已实现自动化机器人操作

2021年臸2022年游戏和电竞将成为首批初具商用规模的边缘计算应用场景

企业调研发现,对边缘计算相关消费者的两大增益是 通过AR/VR增强了游戏体验(4.5汾总分1至5分), 带来了更强大、更丰富的电子竞技能力(4.2分)随 着游戏和电子竞技的沉浸性、交互性和数据密集性提 升,对边缘计算嘚需求来自三方面:超低时延降低延 迟实时处理使能实时内容,以及更接近用户位置的 海量处理数据

沉浸式游戏具有实时性,最佳的鼡户体验需要5G和边 缘负载带来的低时延云功能对于一些更具沉浸性的 应用来说也许传输距离长、延时久,从空间和设计的 角度来看在設备中放置所有的计算能力也是不可行 的。此外如果将大部分计算任务分流到边缘,VR/ AR设备无需要求很高的质量考虑到所涉及的内容, 茬边缘存储内容也可提高回传效率

3.6 中国边缘计算生态面临的机遇和挑战

从试验和初步部署的速度来看,很多中国公司正在探 索边缘计算早期商机然而,不同类别的公司会从不 同的角度来看待边缘计算的机遇和挑战

按公司类型划分的机遇和挑战

主要云服务提供商:阿里巴巴、腾讯和百度

对于主要云提供商来说,边缘技术非常适合用于延伸 其云能力和产品以便为一些场景提供服务。这些场 景要求存储、計算和网络更靠近产生或处理数据的设 备三家云公司均具备商用的边缘计算平台(阿里巴 巴ENS、百度OpenEdge和腾讯TSEC),其中阿里云 已在全国30个省份成功部署300多个边缘计算节点 各大云提供商在着手边缘计算之前,已经与中国各行 业的企业有过合作积累了经验和丰富的云资源。然 洏边缘计算生态圈越来越多地以5G作为建设基础, 对云公司提出了新的挑战并将这些公司带入一个涉 及更大规模移动连接和设备的分布式计算新世界。

从技术角度来看云-边协同是新挑战之一。云提供 商需要加入去中心化的生态圈而这种生态圈为分 布式存储/处理和更加夲地化的数据访问提供动力。 云-边高度协同才能将云处理扩展到不同的边缘站 点这对云提供商为终端用户提供无缝体验的能力 提出了挑戰。

这种云-边协同对于远程手术、高精制造、自动驾驶 等依赖实时数据处理和决策的应用来说极为重要因 此,云提供商需要与边缘基础設施提供商和运营商密切合作构建集成的云-边-网接口,确保为企业提供 一致的服务质量在某些场景下,可以选择将提供商 的设备放在┅个地方或将应用托管在电信运营商的 云-边-网基础设施中。

主要网络设备供应商:爱立信、华为、诺基亚和 中兴

对中国电信市场的龙头設备商而言边缘计算为提高 他们在5G生态圈的市场地位提供了新的机会,为未 来网络架构增添了额外一层技术随着边缘计算、AI 等新技术融入核心和接入网络的规模和复杂度不断提 升,对于希望将边缘计算以更大规模融入到网络转型 路线图的中国运营商而言愈发需要把设備商视为其 合作伙伴。

爱立信、华为、诺基亚和中兴正与中国运营商、云公 司、应用开发商等密切合作推动边缘计算在各垂直 行业的部署。设备商面临的挑战是不仅要设计出真 正无缝、端到端且适用所有云和边缘场景的网络转 型解决方案,而且要发展出更大规模的B2B2B(设備 商-运营商-企业)新模式助力ICT行业与垂直行业的 合作。

运营商:中国移动、中国联通和中国电信

由于拥有优质网络和平台资源以及部署5G網络的决 心中国运营商是探讨边缘计算的核心参与者。在很 大程度上从云到边缘的部分算力迁移可以被视为以 运营商为中心的技术转變。如果对生态系统的期待得 以实现中国三大运营商将部署和管理最大数量的边 缘硬件,并承担绝大多数边缘工作量那么运营商将 有機会在边缘价值链中发挥越来越大的作用。边缘计 算还非常契合正在实施的网络云化战略让中国运营 商在云市场中的地位得以增强。以Φ国移动为例其 目标是在三年内成为中国一流的云服务提供商。

找到合适的边缘计算商业模式是中国运营商面临的 最大挑战之一。下┅章节会就这项挑战以及边缘部署 和收入模型所要考虑的因素进行讨论

其他边缘计算玩家:小型网络设备商、云和边缘 专业公司、初创企业和开发者

对于许多正处于边缘价值链中的其他中国公司而言, 通过为特定场景提供所需的边缘技术(硬件、软件) 甚至提供新的服務模式,边缘计算可以给这些公司带 来新的机遇让他们能和省市级中小企业以及国内运 营商进行合作。尽管那些完全专注于计算(边缘、云 或二者兼具)的企业具备更好的敏捷度和创新性但 对他们而言,提供端到端的解决方案可能依然是一项 挑战未来五年,这些企业荿功与否很大程度上取 决于他们在边缘计算上开发的速度和规模。

边缘计算为开发者带来了新的机遇和挑战机遇,不 仅在于开发标准邊缘API(即MEC API)上运行的新应 用程序还在于开发与端和云协同的定制应用程序。 与设计在中心化架构上运行的传统编程模型相比边 缘计算需要转向能兼容多种系统的新工具和编程语 言。与传统的、完全基于云的开发相比边缘计算的 开发可能会更复杂,因为开发者需要处理噺的边缘参 数、设备类型和网络需求

新收入与运营效率的对比

中国关于边缘技术的思考中,新收入占据主导近 90%的受访公司将边缘计算視为5G时代创造增量收入 的机会(图3-19)。大多数公司期望通过提供边缘计 算所需的边缘技术(硬件、软件和平台)向终端用 户提供边缘服務和应用程序来产生新的收入。边缘计 算除了对新收入有直接贡献外它对传统核心业务而 言,无论是云还是电信都有间接益处。技术苼态系 统正在不断发展通过构建可运用的新技术能力,提 供更广泛的服务有助于强化市场竞争力。

边缘计算作为创造运营效率的工具姒乎机会不大但 只是相对而言。有创造新收入的希望通常是所有新技 术存在的理由这并不意外。然而三分之二的受访公司也期待边緣计算能在运营效率提升上创造价值。

对中国运营商而言网络资本支出和网络运营成本是 最大的单项现金支出源,约占总收入的45%(三家運 营商合计)其中,约20%是资本支出约25%是运 营成本。因此部署边缘来辅助优化网络运营并以经 济有效的方式提供服务,与实施增加收叺的新举措一 样重要一个明显的基本原理就是要提升网络成本效 率。随着物联网和5G时代流量负载的增加可在边 缘处理的数据量越大,箌中心云服务器的传输成本越 低实际上,这不是二选一的问题增量价值将同时 来自新收入和运营效率。

中国边缘计算创收:谁受益哬时受益?

中国边缘业界有着广泛共识那就是许多业内人士能 在新生的边缘计算收入中分一杯羹,而运营商、网络设备商和公有云公司將站在最前列不过一致认为, 利用边缘产生大规模收入仍需要时间

要把中国边缘计算相关的长期收益机会按大小进行排 列是很困难的。该技术仍处于早期阶段围绕应用和 商业模式存在一系列开放式问题。另外关于边缘计 算收入,主要有两方面的考虑——其中一方面昰边缘 计算基础设施的初始部署(大部分是一次性组件加维 护)另一方面则是边缘平台所交付的相关边缘服务, 如分析、安全和存储(經常性收入来源)

通过对中国云计算市场 13 规模以及受访公司分享的观 点和数据进行深层次分析后显示,到2025年中国边 缘计算产业年收入規模可能达到70-130亿人民币(1020亿美元),不到云计算收入的5%从长远来看,其 中一家受访公司认为在最佳情形下边缘计算产生的年收入将达箌云计算年收入的30%。假设这种情景在 15-20年后实现可以推测边缘收入将在21世纪30年代 初达到400-500亿人民币(60-70亿美元)。

还有一个问题边缘计算到底是增量,还是云的替代 品鉴于边缘计算是为了在边缘支持新应用,至少在 起初五年内它最有可能成为一种补充,并且替代作 用仅限於几个领域云计算(公有云和私有云)侧重 于非实时、周期长的大数据分析,而边缘计算侧重于 实时、周期短的数据分析

也很难预测Φ国运营商能够在这一潜在边缘收入(即 21世纪30年代初达到400-500亿人民币或60-70亿美元的预计)中占多少比例。在云市场中国运营商整 体收入占比鈳能达到10%左右(其中中国电信占比最 大)。由于边缘计算生态圈将主要以5G为中心运营商在新生边缘收入中扮演着重要角色,其占比可能會 高于10%

中国业界将媒体娱乐业和制造业排在边缘应用的前两 位,智慧城市产业和汽车业紧随其后(图3-21)这 可能反映了一系列行业特定洇素或宏观经济因素,这 些因素将成为边缘计算部署的基本驱动力(例如5G网 络覆盖和应用以及工业物联网的增长)或行业数字化 转型势头擴大的标志

中国政府踌躇满志,立志要在新技术和工业4.0时代中 领跑全球这对边缘计算的发展同样起到了至关重要 的作用:在“中国制慥2025”战略规划中,制造业和 汽车业是关键行业产业联盟的出现,促进了跨领域 合作形成另一种驱动力。值得一提的产业联盟有边 缘计算产业联盟(ECC)、5G汽车协会(5GAA)和 工业互联网产业联盟(AII)

在中国实现边缘计算落地的主要障碍

正如其他新兴技术,中国业界自然会将邊缘计算生态 系统的不成熟性视为最大的障碍之一(见图3-22) 边缘计算技术仍处于早期阶段,边缘计算利益相关方 正在从第一波试验中学習许多应用也仍在探索研究 中。价值链也是分散的不同类别的利益相关方针对 边缘技术有不同的战略和路线图。将ICT行业与垂直 行业连接起来需要时间特别是能源和医疗等监管严 格的行业。

变现和商业模式的不确定性是另一个关键障碍边缘 计算为5G时代增加了额外的网絡投资,未来5年甚至 更长时间内将有可能迎来收入规模性增长

边缘计算相关应用的市场接受度还将取决于一些关键 应用场景(如自动驾駛和沉浸式现实)的技术发展。 车辆自动驾驶从第3级到第4级的缓慢发展或缺乏专门 为AR、VR设计的商业化可用内容是明显拖慢边缘计 算部署的洇素从技术角度来看,存在一系列障碍和 开放式问题但总体而言,与变现和生态系统/市场 发展有关的障碍相比这些障碍得分更低。這表明 业界普遍有信心利用现有的技术和人工技能,推动 与其他技术的融合同时,这其实也是中国更广泛 生态推动5G网络作为边缘计算賦能技术和驱动因素 的结果

3.7 中国运营商边缘计算的商业模式

对中国三大运营商而言,边缘计算商机主要来自企业 和行业的数字化趋势逐漸扩大

在很大程度上,边缘计算的商机可被视为更广阔的5G 垂直行业市场机遇的子集而5G在边缘计算应用中扮 演着使能者和驱动者的双重角色。从实践角度来看 中国运营商为此不仅需要部署高速、低时延的5G网 络,还需要部署一些服务5G时代相关应用所需的边缘 计算技术在某些商机中,可能需要在企业内部署本 地边缘硬件以便实现定制化应用(如智能工厂、智慧 园区及智慧港口)而在其他情况下,可能需偠从更 接近中心区域的边缘节点交付企业特定的服务和应用 程序(如沉浸式游戏、智慧城市和自动驾驶)

从收入角度来看,企业市场对Φ国运营商来说并不 陌生然而,迄今为止运营商主要致力于为企业 提供固定和移动连接,并辅以一系列管理服务和ICT 解决方案中国移動称其占运营商企业市场近40%的 份额(2018年数据),而其企业收入占其业务总收 入的12%但大部分企业收入来自语音和数据流量。 中国市场近期趨势表明企业连接收入增长缓慢, 新业务产生的收入仍然过低不足以影响运营商整

展望未来10年,中国运营商需要一个新的企业市场增 長点5G为各行业和各企业实施更大规模的数字化转 型提供了契机,从而扩展业务边界不再局限于连接 业务。这就涉及提供优质的基础设施如边缘计算和 网络切片,以及连接业务以外的其他新业务新的挑 战应运而生。首先对于中国运营商来说,连接业务 以外的企业业務是一个相对较新的市场因此,部署 好用于全面服务企业的各种能力(5G独立网络、网络 切片、边缘计算、频谱)需要时间一些更有前景的 边缘计算应用,如自动驾驶和智慧制造在连接业务 和平台范围外也需要更成熟的技术。

其次对于寻求提高自身运营及服务数字化仳例的中 国企业而言,边缘计算将ICT领域中基于基础设施的 两大产业(云计算和电信)推上了竞争的舞台提供 定制的网络功能是服务不同垂直行业的关键所在, 但阿里巴巴、腾讯、百度和其他云厂商正在瞄准同一 个商机中国三大运营商的云市场规模小于阿里巴巴 和腾讯,洇此从云、边缘和核心电信网络(移动及固 定)的融合中提炼出新的应用场景更有前景网络切 片通过为特定企业客户(如智慧工厂或智慧港口)保 留已定义的网络容量切片从而提供更多可能性。中国 已经有此类措施的先例将5G网络本身开放给第三方 开发者则是另一个商机,目的是在网络边缘催生5G业 务开发的生态系统

中国运营商的边缘部署可能会分为三个阶段进行,反 映了5G网络的逐步部署情况、行业和企業数字化转型速度以及边缘计算成熟度

第一波(2018年-2020年):试验及小规模定 制部署

中国移动、中国电信和中国联通在年进 行了大量边缘计算试验,为进一步商用打下重要基 础2020年各行业边缘计算部署验证增多,部分测试 转为小规模部署在这个阶段,边缘计算的部署大多 是私有及定制化应用专门设计用于满足企业需求, 如智慧港口、智慧园区或智能工厂而且边缘技术主 要在本地部署。像现场直播(智慧體育场)这类公共 应用的测试验证及示范也会出现在这一阶段不过规

市场教育是这个阶段的关键所在。这不仅要用一种中 国企业可理解嘚技术语言解释边缘计算的优势而且 要阐述边缘计算的部署是如何令一些公司受益,例如 边缘计算可解决一些技术痛点边缘计算的有鼡性不 是既定的,而是在每个应用场景下才能得以彰显从 网络角度来看,中国运营商需要把5G作为边缘计算应 用的主导接入技术展示5G相仳固定网络(Wi-Fi 6) 等替代技术的诸多优势。

第二波(2021年-2023年):初具商用规模 阶段

在这个阶段5G网络的普及程度越来越高(预计截止 2023年底,5G网絡覆盖率超过60%的人口)第一阶 段的私有边缘计算设施部署开始在更大规模上产生效 益。除了本地定制的边缘计算应用之外自动驾驶、體育赛事和游戏等公共应用也将进行更多探索,边缘 计算基础设施部署在区域或城市靠近基站或汇聚基 站。在这个阶段边缘计算应用程序的成本较高因为 要在分散计算负载的可用租户较少的情况下运营大量

第三波(2024年及以后):成为主流

到2025年末,中国5G人口覆盖率预计将超过70%5G 技术的成熟、5G设备成本的降低、移动产业与企业的 良好合作将推动扩大边缘计算部署规模。随着5G基站 数量增加可以更广泛地部署邊缘计算,并且可以越 来越多地用于公共边缘计算应用场景

自动驾驶(自动驾驶从3级跃升至4级)和智能制造 (AI赋能场景)的进一步技术發展会创造更有利的环 境以及对边缘部署的需求。例如当自动驾驶车辆作 为一种新型移动即服务模型(位于预定义驾驶区域内 的自动驾駛出租车)兴起时,部署和使用边缘计算的 商机显著增加

在这个阶段,随着规模的扩大边缘计算的经济性得 到提升,为了提高效率而進行升级(如纳米处理) 并且市场接受度也有所提高。尽管中国运营商比云厂 商拥有更多的网络资源但由于边缘站点部署数量大 幅增加,他们也面临着挑战那就是如何在保证应用 不断发展和终端用户应用程序可用性的同时,确保低 成本上线(如自主维护和能耗成本)

边缘计算收入模式仍在制定中

在边缘计算发展早期,很少有(即使有也很少披露) 运营商边缘计算业务定价和收入分成模式这里我们 通过一个增量路径来考察中国运营商面临的三种可能 场景:

仅提供连接——在此场景下,运营商不参与边缘计算 基础设施部署(即云、边緣计算服务公司和/或电信 网络供应商为特定边缘计算应用构建基础设施)运营 商仍然有机会提供边缘计算应用所需的连接,以及一 些可能需要的设备对于这些中国运营商来说,这是 一个低收入场景他们在整个边缘计算业务收入商机 中所占份额相对较低。连接费用可以按设备、数据使 用量或两者的组合进行收取在所有场景下,连接收 入都是基准线因为中国其他大多数边缘计算业务利 益相关方没有能仂(或意愿)在边缘计算价值链的连 接层面上进行运营。

提供边缘计算部署、连接和服务——在此场景下中 国运营商部署和管理特定应鼡所需的边缘计算基础设 施(自行部署和管理或与其他云提供商和/或电信网 络供应商合作),并提供所需的连接、设备和IT服务 (存储和维護)这里的收入模型包括与边缘计算部 署相关的一次性费用(可能通过“成本加利润”的方 法确定)外加服务费用。由于边缘计算的前期成本可能很高因此定价可能高于云计算。也可以选择向其 他公司提供边缘托管和共址服务这是一些国际运营 商正在采取的做法。

全棧:边缘计算部署、连接、服务和平台——中国运 营商可以向价值链上游延伸采用全栈模式。这是一 种全方位服务不仅提供配套设备囷连接服务,更重 要的是还提供平台。拥有领先的平台意味着中国 运营商可以向第三方提供边缘IaaS和边缘PaaS解决方 案连接可收取费用,也鈳作为更大服务包的一部分 进行提供这种场景下,中国运营商成为管理其客户 边缘计算基础设施相关运营的综合合作伙伴

价值更高的舉措可包括提供免费连接,并以服务打包 费名义对访问边缘计算平台进行数据管理和分析的操 作进行收费这种端到端模型涉及运营商对所有数据 传输和分析的处理。例如在汽车市场,运营商可以 与第三方(如汽车制造商或车辆信息服务提供商)合 作基于边缘计算开发車联网平台和B2B协议,分享 平台交付的部分服务(如数据分析、安全和车载信息 服务)这是边缘计算价值最高的领域,也是竞争最 激烈的領域中国许多云公司和企业级软件即服务公 司都瞄准了这同一个商机。

3.8 物联网边缘计算:为数字化添砖加瓦

中国拥有全球最发达的物联網生态系统连接数量和 企业部署规模均居全球领先地位。预计到2025年中 国授权蜂窝物联网连接量将达到19亿。随着中国企业 在物联网部署方面不断推进边缘计算为服务和应用 程序的数字化升级提供了新能力。具体来说边缘计 算将用于解或增强所有需要本地计算和数据存儲的 物联网应用,以及自动、实时或近实时分析和决策所 需收集和处理的大量数据对于想要应用边缘计算技 术的企业而言,虽然各类公司都可以发挥关键合作伙 伴的作用但在本次调查中,最热门的潜在合作伙伴 依然是运营商

物联网与非物联网边缘计算应用的边界并不清晰。本 次调查表明大多数公司并没有明确区分边缘计算的 通用应用场景和专门为物联网场景设计的应用场景。 这一点并不意外因为苐3.5节中分析的许多场景都包 含了至少一个物联网元素,不论是物联网设备、应用 还是平台然而,在向边缘计算过渡的过程中物联 网应鼡和其他应用在边缘计算需求和设计上有着重要 的区别。

物联网需要支持大量设备其中很多设备非但没有自 己专用的计算和存储资源,還会产生大量需要处理和 存储的数据因此,物联网设备与边缘计算之间的关 系不同于其他连接设备例如,AR、VR设备或智能 手机至少能处悝最小量的数据并且它们的算力会 继续提高和演进。从边缘计算设计的角度来看这是 有影响的,因为边缘计算必须执行更广泛的任务例 如,在某些应用中物联网应用可能需要独享边缘资 源,而非物联网边缘应用并不需要这种独有的资源占 用此外,许多物联网应用嘟是关键任务因此需要 部署边缘计算来支持这些关键应用。

边缘计算已在中国物联网领域开始部署预期在2020年迎来各行业的进一步 部署

從若干应用场景的技术测试,到客户化定制项目中的 部署许多受访公司已经以各种形式参与了物联网的 边缘计算部署。其中智能工厂、智慧港口和智慧城 市起到了带头作用(见表3-1)。专门为具有边缘计算 特征的物联网所设计的平台也越来越多如中国移动 物联网公司的OneNET、中兴的ThingxCloud、华为的 OceanConnect以及阿里巴巴和英特尔推出的联合边缘 计算平台等。

尚未部署物联网边缘计算的公司预计在2020年至2022 年间进行部署物联网邊缘计算发展早期,试验和小 规模部署主要依赖于4G网络和MEC但是现在的期望 是利用新兴的5G来进行更大规模的部署。

智慧城市为边缘计算在Φ国的部署提供了广阔的市场 前景在智慧城市相关榜单排名前两位的边缘计算应 用(图3-24),同样在跨领域综合榜单中排名前十 响应中國“十三五”规划,一些关于智慧城市的倡 议应运而生例如,2017年深圳燃气、中国电信、 华为、金卡联合试点NB-IoT燃气表,同时中国移动 茬云南、贵州成功试点智慧停车解决方案。中兴上海 世博会智慧城市项目采用中兴多层物联网平台架 构,提供智慧路灯、空气质量监测等解决方案此 外,GSMA智库正在与移动行业合作建立物联网大 数据生态圈,通过通用API将来自多个来源的统一数 据集提供给开发者和第三方通过中国运营商的贡 献,中国空气质量和天气数据集已可用

关于保障、安全和监视的具体应用(4.6分),地平线 公司还阐明了在不侵犯個人隐私的情况下进行人脸识 别的可能性它们的解决方案是将AI嵌入芯片,集成 在高清摄像机中实现公共安全场景的精准 和高效。通过使用边缘计算实现行人再识别(通过使 用匿名数据集进行人脸识别)地平线做到为客户克 服隐私顾虑,符合法律要求

交通管理也将受益于边缘计算能力(4.4分)。大唐 移动已经与厦门公交集团合作共同打造了一套厦 门BRT 5G智能网络系统,用于V2XMEC与C-V2X融 合,提升车辆安全和交通管理水平助力厦门智慧 交通。

推动边缘计算在中国物联网部署和应用所带来的最重要价值

受访公司认为网络弹性,即处理连接到同一網络的 海量物联网设备的一个关键因素是最重要的增益所 在(图3-25)。推动物联网边缘计算应用与一般边缘 计算应用(物联网和非物联网)的价值最大差异在于 本地数据分析和本地数据存储而两大价值在物联网 边缘计算应用情景下得分都较高。这一点不足为奇 因为智能笁厂、智慧港口和智慧城市中的许多物联 网应用高度依赖大量数据接入和强大的处理能力, 以实现实时洞察和决策与中心云相反,在物聯网 设备附近存储和处理数据可以增强或解锁新的物 联网应用。

推动边缘计算在中国物联网未来部署的几个因素

中国业界普遍认为边缘計算将在未来物联网中发挥重 要作用不过,有些公司强调未来依旧面临着若干 挑战,而想要获得持续成功就得具备一些要素。

云-边融合 企业可能要求混合部署而不是两种极端 情况,即完全基于云的解决方案(由公有云资源赋 能)或完全基于边缘计算的解决方案(由私有和公共 边缘计算资源支持)这给边缘计算技术的所有供应 商增加了技术复杂性,特别是在早期阶段因为云和 边缘计算资源需要整匼。随着这些企业继续推行各自 的数字化战略它们需要一条平稳的技术路线,这条 路线会在云的基础上向外延伸逐步涵盖在边缘获取 特定收益所需的那些边缘计算能力。

被视为促进剂的功能和数据安全 很多受访者表示 如果企业需要更及时、更安全地使用相关数据,那麼 大多数物联网平台都需要将现有配置升级实现边缘 计算的能力。中国移动的OneNET Edge是朝着这个方 向迈出的积极一步它能够让准确采集不同設备、制 造商和格式的不同数据集变得简单,从而大规模运行 实时分析和增强型AI分析而且,随着AI增加了处理 更多数据并生成分析的可能性确保边缘赋能的物联 网应用从一开始就满足数据安全和隐私要求是一项重 要的事。

互通性 随着企业越发依赖边缘计算来进一步增强其 粅联网解决方案边缘计算与内部IT系统集成将进入 一个新的维度。为了加快新业务的部署和上市时间 大多数受访公司都参与了关于物联網应用不同边缘计 算接口、协议和接入技术标准化的讨论。未来物联网 平台需要兼容各种设备支持多协议接入、确定性网 络接入、远程蔀署和更新,甚至离线操作

4.政策法规:为中国边缘计算创造有利环境

此次边缘计算调查反映出当前中国政策框架面临的一 些共同挑战,監管问题也是扩大边缘计算部署的最大 障碍之一要重点指出的是,这并非共识一些受访 者表示,实际上目前在部署边缘计算方面遇到嘚政策 障碍其实很少而主要挑战包括以下几点:

? 适用于边缘数据中心的国家和地方政府法规几 乎完全基于中心化云数据中心的法规而設定,这 是为了确保云数据中心合理和节能化的部署因 此,它们通常不适用于边缘配置按照定义,这 些边缘配置规模更小、数量更多而且能耗要求 也不同。

? 边缘计算部署的各个部分缺乏明确的标准可 能会阻碍规模化应用。虽然有很多中国和国际机 构、行业协会和業界人士参与边缘计算标准的制 定但现实情况是,市场仍然高度分散协调工 作十分繁重。

? 在处理具体垂直行业问题时存在一个特殊的挑 战,关于用户和行业数据的使用、处理及传输 许多行业都有自己的政策。这些障碍会鼓励能源 或警察安防等垂直行业各自开发运荇在私有网络 上的解决方案而不是在公共网络上运行更开放 的解决方案。

关于最后一点中国《网络安全法》应该确保数据 安全和隐私方面政策法规的一致性。然而仍旧需 要运营商、其他业界人士与垂直行业一道合作}

中国移动边缘计算技术白皮书 1. 中國移动边缘计算的发展背景 1.1. 需求与场景 在智慧城市领域应用主要集中在智慧楼宇、物 流和视频监控几个场景。边缘计算可以实现对楼宇各 边缘计算在靠近数据源或用户的地方提供计算、 项运行参数的现场采集分析并提供预测性维护的能 存储等基础设施,并为边缘应用提供云服务和 IT 环境 力;对冷链运输的车辆和货物进行监控和预警;利用 服务相比于集中部署的云计算服务,边缘计算解决 本地部署的 GPU 服务器实现毫秒级的人脸识别、物 了时延过长、汇聚流量过大等问题,为实时性和带宽 体识别等智能图像分析 密集型业务提供更好的支持。随着 5G 和工业互联网 的快速发展新兴业务对边缘计算的需求十分迫切。 在直播游戏领域边缘计算可以为 CDN 提供丰富 的存储资源,并在更加靠近用户的位置提供音视频的 在众多垂直行业新兴业务中对边缘计算的需求 渲染能力,让云桌面云游戏等新型业务模式成为可 主要體现在时延、带宽和安全三个方面。目前智能制 能特别在 AR/VR 场景中,边缘计算的引入可以大幅 造、智慧城市、直播游戏和车联网 4 个垂直领域对边 降低 AR/VR 终端设备的复杂度从而降低成本,促进 缘计算的需求最为明确 整体产业的高速发展。 在智能制造领域工厂利用边缘计算智能网关进 在车联网领域,业务对时延的需求非常苛刻边 行本地数据采集,并进行数据过滤、清洗等实时处理 缘计算可以为防碰撞、編队等自动/辅助驾驶业务提供 同时边缘计算还可以提供跨层协议转换的能力,实现 毫秒级的时延保证同时可以在基站本地提供算力, 碎爿化工业网络的统一接入一些工厂还在尝试利用 支撑高精度地图的相关数据处理和分析,更好地支持 虚拟化技术软件实现工业控制器對产线机械臂进行 视线盲区的预警业务。 集中协同控制这是一种类似于通信领域软件定义网 络中实现转控分离的机制,通过软件定义机械的方式 实现了机控分离 除了上述垂直行业的应用场景之外,边缘计算还 存在一种较为特殊的需求-本地专网很多企业用户都 公共边缘計算服务 智能制造 智慧城市 直播游戏 车联网 低时延 强 一般 强 强 高带宽 一般 强 强 一般 安全性 强 强 一般 强 本地分流 私有边缘计算服务 图 1 边缘计算业务场景和需求 1

中国移动边缘计算技术白皮书 希望运营商在园区本地可以提供分流能力,将企业自 营业务的流量直接分流至企业本地的數据中心进行相 应的业务处理比如在校园实现内网本地通信和课件 共享,在企业园区分流至私有云实现本地 ERP 业务 在公共服务/政务园区提供医疗、图书馆等数据业务。 在这一类应用场景中运营商为客户的本地边缘计算 业务提供了专线服务。 1.2. 边缘计算与 5G 的相互促进 务提供叻重要的技术基础 1.3. 边缘电信云的发展 中国移动电信云服务于虚拟化电信网元,因此其 架构充分考虑了电信网元的特点电信网元既有控淛 面也有用户面。其中控制面网元适合进行集中化部 署,对资源的需求趋向同质而用户面网元适合向用 户侧下沉,以提升用户体验丅沉的用户面网元(如 UPF),则是支持边缘计算业务的重要环节随着边缘 5G 网络的三大典型应用场景与边缘计算密切相 计算业务的兴起,用戶面网元下沉的需求日益强烈 关, 其中 URLLC 对超高可靠低时延通信的要求eMBB 面对不同边缘计算业务场景,这些网元对时延、存储、 对高带宽嘚要求与 MIoT 对大连接的要求都需要边 转发性能、计算密集度、网元启停/更新速度等都有了 缘计算的引入。由此可见5G 时代的到来离不开边緣 新的要求。 计算边缘计算是 5G 时代网络发展的重要方向之一, 也是 5G 服务于垂直行业的重要利器之一 为了满足电信业务的需求,中国移動电信云架构 包含核心云和边缘云两级两级节点可以覆盖从全国 5G 网络通过用户面功能 UPF 在网络边缘的灵活 集中到区县以下的多类数据中心/通信机房。边缘电信 部署实现了数据流量本地卸载。5G UPF 功能受 5G 云是中国移动电信云架构的重要组成部分服务于媒 核心网控制面统一管理,其分流策略由 5G 核心网统 体面和转发面网元边缘电信云可以部署在地市、区 一配置。5G 网络还引入三种业务与会话连续性模式来 县未来哏据业务需求可进一步扩展到接入机房及以 支持边缘计算,保证终端高移动性场景下的用户体验 下位置。 如车联网场景等 边缘计算有著与边缘电信云向类似的部署位置, 5G 网络能力开放支持将网络能力开放给边缘应 而且在地市等适合虚拟化部署用户面网元的位置边 用。邊缘计算体系中已经定义了无线网络信息服务、 缘电信云将通过用户面网元直接为边缘计算提供分流 位置服务、QoS 服务等 API这些信息在封装後,将 服务边缘计算所承载的互联网业务与边缘电信云所 通过边缘计算 PaaS 平台开放给应用。 承载的电信网元对云平台的需求不尽相同但Φ国移 用户面网元的灵活下沉部署使 5G 网络可以灵活 地接入边缘计算资源,促进了边缘计算的发展同时, 动在边缘电信云的发展无疑会为邊缘计算提供可贵的 技术积累和实践经验 边缘计算也为 5G 低时延、大带宽、大连接的典型业 2

中国移动边缘计算技术白皮书 2. 中国移动对边缘計算的思考 2.1. 边缘计算的部署位置 2.2. 面向全连接的算力平面 与传统云计算相比,边缘计算的部署位置更靠近 边缘计算的核心是构建更加通用、靈活并且支持 用户但不同行业对边缘计算部署位置的理解和认知 多生态业务的分布式 IT 资源。接入边缘计算资源的 不尽相同以 OT 领域为例,主流公司纷纷探索现场 方式也是多种多样的包括 4G/5G, WIFI, FTTx 等。 设备智能化升级的方案通过向现场设备部署 SDK 对于特定的边缘计算节点,不同接叺方式的业务可以 的方式使能边缘计算业务而对于互联网领域,在关 共享该节点的各类 IT 资源 注现场设备的同时,部署位置略高的边缘雲也是目前 的研究热点互联网企业通过边缘云实现业务的局部 过去的 20 年,中国移动打造了一张卓越的覆 集中充分发挥资源共享优势,哃时大幅节约业务上 盖无线和固定连接的网络基础设施平面NFV 技术 云的带宽并得到更好的业务实时性。 的演进发展也促使中国移动开始建設服务于虚拟化 网元的电信云设施面向未来工业互联网,人工智能 结合运营商端到端基础资源建设及业务发展的 等新兴业务运营商需偠端到端的网络平面的基础上, 特征从物理部署位置来看,中国移动的边缘计算节 借助边缘计算打造一张面向全连接的算力平面形成 點大致可以分为网络侧和现场级边缘计算两大类。网 算力的全网覆盖为垂直行业就近提供智能连接基础 络侧边缘计算部署于地市及更低位置的机房中,这些 节点大多以云的形式存在是一个个微型的数据中心。 现场级边缘计算则部署于运营商网络的接入点这些 设施。在這个新的算力平面中无处不在的现场级边 缘计算为用户提供智能化接入和实时数据处理,实现 业务的灵活接入实现为数据生态的赋能;触手可及 节点一般位于用户属地,大多没有机房环境是用户 的网络侧边缘计算则就近为用户提供丰富的算力,承 业务接入运营商网络嘚第一个节点典型的设备形态 载人工智能、图像识别和视频渲染等新业务,实现为 为边缘计算智能网关等 CPE 类设备这里需要指出 的是,對于蜂窝网基站这类节点虽然也属于接入点, 但由于其部署在运营商机房中物理位置有高有低, 应用生态的赋能丰富的网络资源与算力资源将不断 地融合互补,为垂直行业业务提供极致的用户体验 我们仍将其归类为网络侧边缘计算节点。 集中云 网络侧边缘计算 现场級边缘计算 智能CPE 企业CPE UPF UPF UPF 基站 骨干网 城域网 用户属地 数据中心 接入网 家庭用 智能网关 PTN 产业互联网 智能网关 BRAS/BNG OLT 省 地市 区县 接入 现场 图 2 边缘计算在网絡中的位置 3

中国移动边缘计算技术白皮书 络资源的独特优势可以通过基础 PaaS 平台为上层 2.3. 边缘计算技术体系视图 应用提供各类特色网络能力。第三方 PaaS 平台也同 样重要因为往往在一些特定的垂直行业中,第三方 边缘计算技术体系涉及到多个专业领域具体来 的合作伙伴对行业邏辑有着更加深刻的理解,可以快 看可以分为行业应用、PaaS 能力、IaaS 设施、硬件 速地在边缘计算生态中提供解决行业痛点问题的 设备、机房规劃和网络承载几个重要领域针对边缘 PaaS 能力。在一些现场部署的边缘节点中PaaS 计算的不同部署位置,这些专业领域均存在着更加个 还要考慮轻量级部署的问题同时,边缘计算 PaaS 性化的技术选择 平台还要具备能够被远程集中统一管理的能力。在 在行业应用方面目前边缘计算的行业应用的发 IaaS 方面,基于运营商在 NFV 领域的探索边缘计 展大体呈现两个阵营,一类是已经在公有云部署的成 算需要考虑基础设施层面與 NFV 的共享和融合同 熟业务,随着业务量增长和用户实时性体验的需求 时也要兼顾独立部署的能力。在硬件方面考虑到边 产生了向边緣计算延伸演进的动机。这类应用往往对 缘计算节点机房的条件需要对服务器外观和功率进 原属公有云生态有着较强的依赖性,同时面臨着网络、 行重新设计和定制对于不同的垂直行业应用场景, 数据和业务逻辑各层面边云协同的技术挑战另一类 还要考虑一体化集成茭付能力以及各类现场智能化 是新兴的边缘计算原生业务,由于自身对时延、带宽 接入设备的丰富生态 和安全的苛刻需求,需要就近使鼡边缘计算资源这 在这个版本的白皮书中,我们将着重针对边缘计 类应用对公有云生态的依赖性较弱但由于边缘计算 算 PaaS 平台、IaaS 基础设施和定制硬件进行分析和 生态目前还不成熟,此类应用生态碎片化比较严重 阐述。后续的更新中我们还会对边缘机房改造规划、 边缘計算的 PaaS、IaaS 和硬件平台,需要同时考虑 边缘承载网络技术等方面进行更详细的阐述 上述两类应用生态并进行针对性设计,在满足已存公 有雲应用生态下沉需求的同时构建原生边缘计算应 2.4. 安全是边缘计算的关键要素 用生态所需的核心能力。 PaaS、IaaS 和硬件平台是边缘计算技术体系Φ 安全是边缘计算的关键要素首先,有效的安全 的关键赋能模块在 PaaS 方面,运营商利用自身网 机制才能避免引入边缘计算应用对运营商基本网络 SaaS 智慧城市 智能制造 直播游戏 车联网 … PaaS 核心PaaS/APIs 第三方 PaaS /APIs 轻量级PaaS 部署方案 集中PaaS管理 及门户 IaaS 共享NFV 基础资源 独立部署边缘计 算通用基础资源 专鼡边缘计算 基础资源 轻量级/实时性 基础资源 (嵌入式系统) 硬件 通用服务器 定制化服务器 (如OTII) 一体化集成 解决方案 边缘计算智能网 关/设备 机房规划及改造 边缘承载网络技术演进 图 3 中国移动边缘计算技术体系视图 4

中国移动边缘计算技术白皮书 和服务的影响;其次只有从技术和管理上切实保障 问控制等保护,防止边缘计算应用通过 UPF 攻击核 边缘计算本身的安全才能扫除第三方应用入驻边缘 心网。 计算平台的顾虑;此外入驻边缘计算平台的第三方 应用通常需要通用的安全能力(如:防火墙、IDS/IPS、 WAP 等) 。完善的网络和信息安全机制是边缘计算 产业囷生态健康发展的前提。 相对于传统运营商网络边缘计算系统在组网架 构、服务提供方式、运营模式上有较大的变化,这些 变化对安全提出了更大的挑战在组网方面,边缘节 点靠近用户、遭受物理攻击的风险变大边缘节点部 署核心网 UPF 网元、并接入核心网数据面网关,使 多租户的边缘计算应用入驻边缘结算节点后需 提供租户和应用隔离、区分租户的业务运维和安全管 理,避免各租户数据窃取、用户隐私泄露 2.4.3. 应用安全 做好对第三方应用的安全性评估,应在应用上线 和升级时实施适当的安全评估管控和审批。 可将边缘计算应用纳入安铨合规检查和审核、纳 核心网的攻击面增大;在业务提供方式上多个第三 入暴露面资产管理、执行病毒扫描等安全管理流程, 方边缘计算应用的托管、入驻需要做好应用与应用、 避免应用自身的安全漏洞引发该节点上其它应用的 应用与网元之间的隔离;在运营模式上,對边缘计算 安全问题 平台、第三方应用的协作管理和运维经验尚需积累。 此外对第三方开放网络能力,涉及到网络安全、业 务和用户數据安全、用户隐私管理和控制等方面的安 全问题应从如下多个方面实施边缘计算安全。 2.4.1. 物理安全 第三方应用承载的内容安全、信息安铨等问题 也应适度并纳入管控。 应在边缘计算架构中提供高可用性相关的参考 实现、能力和服务模型保障入驻应用的可用性。 2.4.4. 能力开放与安全 边缘计算节点尤其是部署无人值守机房或者用 户侧的现场级边缘计算节点,处于不受运营商控制的 边缘计算的能力开放不仅涉忣用户数据(如用户 相对开放环境中更易遭受物理攻击,应在局房设置 的位置数据、行为偏好数据等)还涉及无线网和核心 和设备选型時充分考虑网络、电力、空调等基础设施 网的网络信息,应在认证、授权、监控等方面进行控 确保设备的高可用性此外,还应加强在防盗、防信 制;应做好能力开放的分级管理与信息安全及应用 息泄露等方面设计和管理手段。 要求相匹配把控授权粒度和计量手段,避免过度授 2.4.2. 平台安全 权和权限滥用并做好相关安全审计工作。 安全能力(如:抗 DDoS、IDS、WAF 等)也 边缘计算平台基于云化的基础设施部署应栲虑 是能力开放的重要内容。传统的靠部署安全设备实施 虚拟化软件安全、虚拟机/容器的安全以及管理软件 静态安全策略的防护方式在边緣计算中不再适用因 拉远部署时的数据传输安全。 此应考虑将租户通用的安全能力虚拟化、多租户化, 运营商的网元 UPF 等设备与边缘计算应用共局 址部署应对 UPF 进行物理安全、数据安全以及访 并支持在安全服务的统一控制下进行定制化配置、编 排,满足入驻应用的个性化咹全要求 5

中国移动边缘计算技术白皮书 3. 边缘计算 PaaS 技术 类。特定区域:一般的企业园区、产业园、工厂等 3.1. PaaS 平台总体设计思路 应用只运行茬这一特定区域。非特定区域类:面向消 边缘计算提供 PaaS 层服务既能作为增值服务 费者的视频类、游戏类等等,人群密集区域需要普遍 为岼台创收又能降低应用上线的难度。边缘计算的 部署一般特定区域类的边缘数据中心比较集中,非 PaaS 平台与公有云/私有云的 PaaS 平台最大的區别 是不同物理位置平台所部署的功能模块不尽相同边 缘计算数据中心的规模不大,将所有 PaaS 平台能力 部署在边缘数据中心是不明智的選择。边缘计算的 PaaS 能力应按需部署。 边缘计算 PaaS 平台的部署架构分为三层: 1. 边缘计算 PaaS 集中管理平台:管理数以千 计的边缘计算数据中心 PaaS 平囼以及数以千万计的 边缘计算智能网关 PaaS 平台;为用户和管理者提供 统一的门户;能够展现数据中心个数资源使用情况, 业务运行状态面板等 2.边缘计算数据中心 PaaS 平台:提供应用的运 维环境和运维工具;北向是统一的部署入口;优化面 向垂直行业 SDK 和能力开放的引入;上报相应嘚资 源状态信息和业务信息给管理平台 3. 边缘计算智能网关轻量级 PaaS 平台:提供 协议跨层转换,异构网络接入和数据采集等能力 PaaS 平台主要解决以下问题: 特定区域类的边缘数据中心不仅数量多,而且分布分 散从应用部署的角度上分析,应用提供方需要管理 如此多的边缘节點是很有挑战的所以应用一定要能 够被自动化部署。PaaS 集中管理平台作为应用部署 的统一入口将应用部署在边缘计算数据中心里。 2. 业务開通 业务部署完毕后并不能够直接开通运行。访问 边缘计算业务时需要经过分流设备(如 5G UPF) 该分流设备属于电信网元,而普通边缘计算数据中心 的使用者并没有相应的配置权限一般流程为用户向 边缘计算 PaaS 平台提出需求,平台与控制面网元沟 通协商对分流设备进行配置下发。同样对于边缘 计算防火墙和 DNS 等相关基础能力的配置,也应该 遵循相同的流程 3. 无线能力和核心网能力引入 业务开发过程中,使鼡无线网与核心网能力可 以进一步增强业务体验。这些能力是运营商独有的 典型的包括位置服务、带宽管理服务、无线网络信息 服务等。这些能力通过无线侧或者核心网侧提供的 1. 业务部署 边缘数据中心根据业务部署的位置主要分为两 Restful 接口传递给边缘计算 PaaS 平台丰富边缘 計算的应用生态。但当前垂直行业的应用生态还没有 充分利用这部分能力一方面是对开放的能力了解有 边缘计算PaaS 集中管理平台 限,一方媔是开放的接口与垂直行业业务诉求存在着 匹配不高的问题 4. 边缘计算 PaaS 平台 SDK 解决边缘计算 PaaS 平台所提供的各类原生能 力接口不友好的问题,鈳以对接口进行 SDK 封装 边缘计算 数据中心 PaaS平台 边缘计算 数据中心 PaaS平台 边缘计算 数据中心 PaaS平台 更有效地引导开发者使用边缘计算特色能力。哃时 如果业务对同一个能力或者接口进行批量访问,提供 SDK 并配合 PaaS 平台的消息中间件能够进一步保 边缘计算智能网关 轻量级 PaaS平台 边缘计算智能网关 轻量级 PaaS平台 边缘计算智能网关 轻量级 PaaS平台 证边缘计算能力开放的稳定性。对 SDK 的不断进行 可以提高应用对边缘数据中心平台的亲囷度另外诸 如

中国移动边缘计算技术白皮书 SDK 可以保证与平台的兼容性,并做了一定的性能 系进一步增加了管理的复杂度。目前针对多節点管 优化引入这些 SDK 可以有效地降低相关应用移植 理,业界尚未有成熟技术体系和开源解决方案 到边缘计算 PaaS 平台的难度。 3.2. 边缘计算能仂开放 5. 第三方平台的 PaaS 能力 一些依托于私有云或者公有云能力的应用在移 植到特定边缘计算节点时,需要相关配套能力才能正 3.2.1. 边缘计算能仂开放体系架构 常运行应用 A 原来部署在某公有云中,使用了能 力 m此时应用需要下沉到运营商的边缘计算节点 边缘计算能力开放体系架構包括边缘能力开放 部署。通过统一的应用部署流程使应用 A 和公有 层、边缘能力封装与调用层和边缘能力接入层。边缘 云的能力 m 共同部署在边缘计算 PaaS 平台上这 能力开放层北向提供边缘通信能力、边缘 IT 能力与 对应用 A 和能力 m 同时提出了适配性的需求. 特色服务能力,并支持能仂的在线编排和组合从而 第三方 PaaS 能力的引入条件是很苛刻的,选择 快速灵活地满足应用开发者的使用需求边缘能力开 云原生的软件体系,可减少相关的软件开发工作 放层对能力开放 API、接入应用及合作伙伴进行管理, 6. 业务运维问题 保证边缘计算能力开放 API 调用的稳定、高效与安 边缘计算 PaaS 平台根据其特点提供业界常规 全。边缘能力封装与调用层实现多接入网络、业务和 化的监控工具、调试工具等等丰富應用本身的运维 设施资源能力的封装,并实现对 5G 通信网络开放能 能力平台在管理和运维方面提供多种基础能力供应 力的调用。边缘能力接入层则实现上述能力的接入适 用使用如优化后的微服务框架。引入 Serverless、 配 Service Mesh、微服务框架等新技术,并使用 Cloud Native 的方式开发和运维应用大幅度增强运维效 3.2.2. 边缘计算开放能力 率,减少应用故障 边缘计算 PaaS 平台是一个开放的平台,它的开 7. 多节点管理问题 由于边缘计算数据中心数量庞大多节点管理是 边缘计算面临的一个重要挑战。为提升资源利用率 增强用户体验,边缘计算数据中心之间可存在互联关 放体现在邊缘网络能力的开放平台管理的开放及平 台服务的开放。构建边缘开放与合作伙伴共同孵化 创新业务是运营商进行业务赋能的主要抓掱。 边缘数据中心对外门户 应用部 署模块 业务开 通模块 业务运行模块 集群管理模块 网关管理模块 能力引入和管理模块 多集群管理模块 第三方 PaaS能力 垂直行业 SDK 无线/网络 能力

中国移动边缘计算技术白皮书 边缘网络能力开放是运营商移动网络能力变现 的重要手段主要包括位置服务能力,无线信息能力 QoS 服务能力和安全能力等关键网络能力的开放。 计算 PaaS 平台具备承载相应行业应用的核心能力 3.2.3. 接口协议 边缘计算平台鈳以直接提供授权的用户位置服务,也 可以结合用户在移动网络内的身份信息、业务信息及 行为习惯信息等实时内容提供个性化的交互式服务。 边缘计算 PaaS 平台在网络边缘的部署为无线网络 信息的实时感知获取提供了便利条件(如实时的无线 网络条件,UE 承载信息等)无線网络信息通过边缘 计算 PaaS 平台以 API 的形式提供给第三方业务应 用,帮助其优化业务流程提升用户体验,实现网络 和业务的深度融合基于邊缘计算 PaaS 平台提供的 边缘计算能力开放接口协议的一种较为成熟的 方案选择是 HTTP 2.0 协议。HTTP 2.0 支持多路复 用、流量优先级设置和头部字段压缩可鉯实现多应 用对边缘能力 API 的快速对接与高效并发调用。接 口数据交互格式采用 JSON构建通用、灵活和便捷 的 RESTful API。 3.2.4. 能力的封装与编排组合 网络 QoS 服務能力第三方应用可根据其业务需求, 获得差异化的网络服务提高用户业务使用满意度。 边缘计算 PaaS 平台管理能力的开放是构建应 边缘計算 PaaS 平台能够为应用提供丰富多样的 原子能力 API并可以原子能力 API 为基础,对 API 进行实时在线地封装、编排和组合面向应用需求提 用生态的必要条件。第三方可按需申请平台算力资源 供场景化的复合能力 API。在此基础上为了满足应 获得良好的运行环境。同时边缘计算 PaaS 平台按 用的个性化 API 定制需求,边缘计算能力开放支持 需向第三方提供 APP 生命周期管理能力配置能力 应用与开发者对复合能力 API 进行参数屏蔽与参數 和监测能力,可以使第三方拥有灵活自主运营权限和 值映射实现对开放复合能力 API 的个性封装。为 能力进一步构造开放的边缘计算应鼡运营生态。 了满足应用对多个能力 API 灵活、快速和无冲突地 进一步边缘计算 PaaS 平台可基于具体的业务 场景需求,向第三方应用提供特色能仂如视频编解 码能力,AI 算法库能力等这些能力可以从熟悉垂 直行业业务逻辑的第三方合作伙伴引入集成,使边缘 调用边缘计算能力開放支持应用与开发者对能力 API 调用的优先级、顺序与逻辑进行设置。同时边 缘计算能力开放还支持对多个能力 API 调用的嵌套 检测,以及多個能力 API 编排组合的冲突检测 应用 边缘能力开放层 开发者 边缘 通信 能力 边缘 IT 能力 特色 服务 能力 能力管理 5G通信能力 开放平台 边缘能力封装与調用层 边缘能力接入层 无线、固网等 多个接入网络 业务能力 基础设施资源 (IaaS能力) 图 6 边缘计算能力开放系统架构 8

中国移动边缘计算技术白皮书 3.2.5. 能力管理 是能力引入需求迫切的垂直行业。 - 视频 边缘计算开放的能力包含网络通信能力、平台管 理能力、特色能力并支持引入第三方能仂向应用开 放。面向边缘应用开放的能力 API 需要支持统一管 理构建统一的能力 API 注册、注销、激活、去激 活、发布、订阅更新以及更新通知等机制,方便应用 调用并支持统一运营与维护 能力管理可以对能力 API 状态与性能的统一监 控管理,对能力 API 的状态和并发量等瞬时数据进 行實时监测并对能力 API 时间段内调用成功率、 互联网业务的快速发展,成熟的 CDN 已经是边 缘计算的标配8K、12K 等视频的出现,不仅需要 5G 的高带宽嘚能力和 CDN 的内容缓存还需要边 缘计算对数据流进行编解码。边缘计算 PaaS 平台引 入视频处理等能力为诸如视频彩铃、12K 等新型业 务提供更好嘚用户体验。 - 车联网 车联网应用对网络时延、带宽、业务连续性、以 调用时延等数据进行指定周期的采集与统计同时, 及定位信息有要求针对低时延高带宽需求,可通过 能力管理还需要对应用调用情况进行监控对应用调 下沉部署分流网关和边缘计算 PaaS 平台,将业务在 用能力 API 的数量、API 调用频度等调用数据进行实 网络边缘引入针对高速移动场景下的业务连续性需 时监测与持续统计。 求承载车联网应用的邊缘计算平台需要与基础网络 为保证能力 API 的调度与分发管理,边缘计算 PaaS 平台可以根据应用所调用的能力 API 特征和应 用接入位置对多能力 API 调鼡进行灵活调度和就 协同,借助网络侧会话管理机制来保障车辆快速移动 状态下的连续业务体验 此外,在车联网场景中边缘计算平台信息开放 近提供。同时边缘计算 PaaS 平台还支持引入第三 是十分重要的功能,边缘计算平台收集网络、车辆、 方 PaaS 能力的引入并在应用调用苐三方能力 API 路况等信息进行必要的分析处理,再下发给相应车辆 时,分发能力调用信息到第三方平台 支持实现辅助驾驶和自动驾驶等特性。边缘计算 3.3. 边缘计算应用/能力引入 为了扩大应用生态圈边缘计算 PaaS 平台积极 引入市场上的公有云 PaaS 能力。应用如果与某公有 云的某种能仂有绑定时可通过查看边缘计算能力列 表,将应用和此能力同时部署在平台之上结合中国 PaaS 平台中可以包含能力开放网元,支持车联网應 用通过能力开放网元定制网络业务连续性功能此外, 边缘计算 PaaS 平台也可以通过能力开放网元网元进 行信息开放与网络的 V2X 控制功能 VCF 网え交互, 支持 PC5 通信从而支持车与车之间,车与平台之 间的信息共享 移动在边缘计算应用场景的布局重点,视频和车联网 9

中国移动边缘計算技术白皮书 4. 边缘计算 IaaS 技术 边缘计算 IaaS 的设计要考虑如下因素: (1)边 4.1. 边缘计算 IaaS 的设计理念 缘计算应用侧重云原生设计、快速启停更新電信网 边缘计算的业务需要部署在靠近用户和终端设 元侧重性能、可靠性、可管理性,电信网元和边缘计 备的网络边缘部署形式可以根據商务模式、资源条 算应用对云计算技术的要求存在差异;(2)边缘节 件、业务需要、运维需求等因素,采用软硬一体的物 点分布广区縣以及更低的接入位置需考虑无人值守 理形态或承载在云资源池之上的云化形态。采用云化 的远程运维;(3)边缘计算业务的模式可能是按场 形态在部署、运维、计费方面更加灵活边缘业务提 景按位置逐点引入,因此所需的每个边缘节点的 供者可按需使用资源避免重资產、重运维,同一边 IaaS 应当能够服务所部署的业务而无需依赖其他 缘区域发展业务的边际成本较低。边缘计算 IaaS 服 边缘节点的 IaaS; (4)边缘计算应用对云资源的使 务于云化形态的边缘应用是用来部署和运行边缘计 用应可实现按需使用和计费;(5)从运维角度应能 算业务和相关網元功能的云化基础设施,是云计算技 够对边缘计算 IaaS 资源有统一的视图和分配授权管 术与边缘计算场景的结合 理; (6)边缘节点的资源條件如空间、配电等有限, 边缘计算需要部署的业务或应用类型主要包括 MEC APP、MEC PaaS 平台等此外边缘计算还涉 及网关类设备(如 5G UPF)、无线设备(洳 5G CU) 、 CDN 设备等电信网元,边缘计算 IaaS 要能够为上述 业务和应用提供云化基础设施满足不同业务和应用 的需求。 边缘计算 IaaS 需要考虑优化资源配置使得业务获 得更多的可用资源; (7)边缘计算应具备与 5G 切片 等相结合的能力。从这些设计理念出发下图给出了 边缘计算 IaaS 的架构设計。 边缘计算 IaaS 架构设计充分考虑了上述考虑 体现了如下的核心理念: 图 7 边缘计算 IaaS 设计理念 10

中国移动边缘计算技术白皮书 IaaS 根据使用情况计費; (1) 统一运维:采用边缘计算 IaaS 云管理平台 (6) 统一云资源视图:管理编排器应具备边缘 作为统一运维入口(省级或地市级),对辖区內所有 计算 IaaS 资源的统一视图以便对资源进行一致性 边缘节点的 IaaS 进行运维管理,实现无人值守边缘 的管理并对边缘计算 PaaS 平台或业务申请 IaaS 節点的远程运维,并对管理编排组件收敛北向接口以 资源进行授权; 节省网络开销; (2) (7) 自治性:边缘节点存在地市、区县、接入 等哆个位置但每个位置的边缘计算 IaaS 都是可自 治的云,不依赖其他边缘计算 IaaS; (3) 承载多类型云平台:边缘计算应用和相关 电信网元可能采鼡了不同的设计和承载方式从云的 角度需要支持虚拟机和容器两种资源,因此边缘计算 IaaS 需要支持 OpenStack 云和 Kubernetes 云两 者的关系在后面论述; (4) 組网轻量化:区县以及接入等位置的边缘 节点内组网需要扁平化设计 (8) 支持 SDN:边缘计算 IaaS 需支持 SDN, 以及基于 SDN 的切片能力 (9) 支持加速: UPF 等鼡户面网元以及计算密 度较高的边缘计算应用等对 CPU 的压力较大需要 支持将加速功能卸载到硬件实现。 4.2. 边缘计算 IaaS 的多种形态 管理轻量化:區县以及接入等位置的边缘 边缘计算 IaaS 存在虚拟机和容器两种资源形态 节点资源受限,可采用融合节点、压缩管理组件资源 占用等将管理開销轻量化的方式使得业务可用资源 对应的云管理体系包括 OpenStack 和 Kubernetes 最大化; 两个体系。当前电信网元功能较为复杂云化主要采 (5) 按需使鼡和计费:边缘计算 PaaS 平台或业 务可以按需申请使用边缘计算 IaaS 资源,边缘计算 用 NFV 体系即以虚拟机和 OpenStack 体系为主 正在探索电信网元采用云原生設计后采用容器承载 表格 1 边缘电信网元与边缘应用的需求比较分析 边缘电信网元 边缘应用 主流架构 NFV 可能无统一架构(倾向于大中台) 云定位 IaaS(含 CaaS) IaaS (含 CaaS) ,部分 PaaS 能力 主流网元/应用实现 基于虚机 趋势是云原生架构容器为主 网元/应用颗粒度 虚拟机级别或容器级别 可能小于服务器级别 部署单元颗粒度 服务器级别 倾向于容器级别 管理编排 MANO 无需 MANO SDN 需求 需要(自动配置/切片) 可能存在切片需求 加速需求 当前主要是转发型 鈳能主要是计算型 加速方案 加速资源管理主要基于 OpenStack Cyborg 计算密集型如 VR、AI 等需要加速,方案未明确 可靠性 5个9 可能无需 5 个 9 安全要求 高OS 级别隔离 高,建议 OS 级隔离 网络要求 多平面物理或逻辑隔离,BFDBGP 路由, 业务子 VLAN 多EMS 指定 VIP 简单,逻辑隔离 11

中国移动边缘计算技术白皮书 电信网元的可能性;边缘计算应用更接近互联网和 IT 应用倾向于微服务等云原生设计理念,更适合采用 容器承载但考虑到不同边缘计算应用所在容器共享 内核的安全隐患,也有采用纯虚拟机或容器 over 虚 拟机的需求下表是电信网元和边缘计算应用对边缘 计算 IaaS 的需求差异。 考虑到边缘电信网え和边缘计算应用对边缘计 算 IaaS 的要求存在差异边缘计算 IaaS 存在多种形 图 9 统一虚机云 态: (1) 裸机容器云(for 边缘应用) 边缘网元不采用边缘計算 IaaS 而采用 VNF 一体 机(内部支持 OpenStack,支持北向接口) 边缘计 算业务由裸机容器承载(也可以是 Katacontainer、 Kubevirt 等 Kubernetes 管理的虚机),边缘计算 PaaS 平台或业务需向管理编排模块请求边缘计算 IaaS 资源授权管理编排模块对边缘计算应用所使 用的资源需要有视图和信息收集,边缘计算 IaaS 能 够对边缘应用按使鼡计费此形态下需考虑裸机管理。 下图为示意图 (3) 统一裸机容器云(基于 Kubernetes) 边缘计算业务和边缘电信网元都由裸机容器承 载 ( 也 可 鉯 是 Kata Container 、 Kubevirt 等 Kubernetes 管理的虚机),Kubernetes 针对边缘计 算业务和边缘电信网元按不同租户划分资源互相隔 离,边缘计算 PaaS 平台或业务需向管理编排模块请 求資源授权管理编排模块对边缘应用所使用的资源 需要有视图和信息收集,边缘计算 IaaS 能够对边缘 应用按使用计费此形态下 NFV MANO 需改造支 持容器,并需考虑裸机管理下图为示意图。 图 8 裸机容器云 (2) 统一虚机云(基于 OpenStack) 边缘计算业务和边缘电信网元都由虚机承载(也 可以虚机包容器容器不可见) ,OpenStack 针对边 缘计算业务和边缘电信网元按不同租户划分资源互 相隔离,边缘计算 PaaS 平台或业务需向管理编排模 块请求資源授权管理编排模块对边缘计算应用所使 用的资源需要有视图和信息收集,边缘计算 IaaS 能 够对边缘应用按使用计费此形态下 NFV MANO 无需改造。下图为示意图 图 10 统一裸机容器云 (4) 混 合 云 ( 一 云 两 域 , OpenStack 和 Kubernetes 并立) 边缘计算业务由裸机容器承载边缘网元由虚机 承载,电信应用对應转发型硬件边缘计算对应计算 型硬件,管理编排模块与两域均有接口有全局信息, 边缘计算 PaaS 平台或业务需向管理编排模块请求资 源授权管理编排模块对边缘应用所使用的资源需要 有视图和信息收集,边缘计算 IaaS 能够对边缘应用 按使用计费此形态下 NFV MANO 需改造支持容 12

中国迻动边缘计算技术白皮书 器,并需考虑裸机管理下图为示意图。 的承载实现为 VNF 等组件提供通用技术能力的平 台。虚拟机是边缘计算 IaaS 平囼承载的重要方式 随着容器技术发展及边缘计算业务的现实场景分析, 未来可能会包括虚拟机、容器、以及一体机等多种形 式并且形荿多种形式长期并存的现象。除此之外 边缘计算 IaaS 还能实现对边缘数据中心 IT 设备(计 算、存储、网络)的生命周期管理功能,生命周期包 括自动发现、自动纳管、自动配置、自动监控、自动 管理、自动修复、自动测试、自动上线以及包括对硬 件资源和软件资源的配置、运行、权限的管理的功能 图 11 混合云 在边缘计算 IaaS 层的接口和适配方面,需要与 x86 服务器、各种存储、网络设备、虚拟化软件、SDN、 (5) 虚拟机云内嵌容器云(虚机云+虚机容器云) 分布式存储进行对接并正常工作 边缘网元由虚机承载,边缘计算业务由虚机容器 虚拟机是边缘计算 IaaS 层重偠的存在模式其 承载(虚机由 OpenStack 虚机云提供),OpenStack 在 NFV 领域已经非常成熟通过 OpenStack 技术 针对 Kubernetes 云和边缘电信网元按不同租户划 作为主要组件,管理各种类型 Hypervisor以及 分资源,互相隔离管理编排模块与两域均有接口, Hypervisor 承载的虚拟机并且需要确保业务在承 有全局信息,虚机作为容器资源需要额外管理流程 载平台上稳定的运行。Hypervisor 是一种运行在物 边缘计算 PaaS 平台或业务需向管理编排模块请求资 理服务器和操作系统之间的中間软件层可允许多个 源授权,管理编排模块对边缘应用所使用的资源需要 操作系统和应用共享一套基础物理硬件目前在 x86 有视图和信息收集,边缘计算 IaaS 能够对边缘应用 架构领域比较主流的 Hypervisor 包括 KVM、 Xen、 按使用计费此形态下 NFV MANO 需改造支持容 ESXi 等 , 边 缘 计 算 IaaS 也 会 同 时 考 虑 多 种 器下圖为示意图。 Hypervisor 来承载 VNF 等业务并推动和丰富产业 发展。OpenStack 作为管理中的重要组成部分并 且作为云计算 IaaS 事实上的业界标准,相关功能和 接口巳经得到社区和厂商的广泛认可基本能够满足 对边缘业务的各种功能、性能、可靠性、运维管理、 北向接口等众多需求,同时如果配合 NFV 架构的管 理编排模块、VNFM、OSS 等功能模块更能发挥 资源管理、调度、扩缩容等方面的优势,这些特点可 以继续为边缘计算 IaaS 发挥作用 图 12 虚机雲内嵌容器云 4.3. 边缘计算 IaaS 关键技术 4.3.1. 边缘计算 IaaS 平台 边缘计算平台是用来部署和运行边缘 VNF 和 IT 类 APPs 的资源集合基础设施,通过物理和虚拟资源 随着网え及边缘应用的发展演化出更多的承 载形式,尤其是微服务、新型 IT 技术快速发展和逐 步成熟容器技术也越来越被边缘计算开发者所重視, 边缘节点将可能引入容器化网元以及容器管理平台 业务系统会基于“平台即服务”参考架构的理念进行 灵活构建。通过全局性、系統性的角度来规划、分析、 解决业务流程和 IT 流程自身系统之间的问题将容 器为基础,并在此基础上封装各类应用和运行环境 13

中国移动邊缘计算技术白皮书 为上层应用提供统一的开发、测试、生产环境。分租 户进行集中式的安全管控、镜像管理和分发、自动业 务上线、应鼡统一配置、数据备份和相关基础服务(数 据库、消息、日志)的统一管理满足企业应用的灵 活使用和快速迭代能力的需求。选择容器虛拟化软件 和 Kubernetes 管理平台来构建微服务管理和容器 化运行的架构核心形成标准化、灵活化、开放化的 核心能力和平台支撑,可以更广泛的垺务边缘计算 IaaS 资源池,提升容器资源池的利用效率 4.3.2. 边缘计算 IaaS 网络方案 在边缘节点内部,组网方式因机房资源、服务器 规模等因素的不哃而差异较大对于条件好的边缘节 点而言,如地市节点由于机房条件较好、服务器规 模较大(百级),因此内部组网采用 Spine-Leaf 的 两层交换架构在服务器端口和交换机层面实现业务、 存储、管理三类流量的物理隔离。对于规模较小的边 为了解决最接近用户侧的地点(区县和接入) 缘节点而言如区县及以下边缘节点,机房空间和供 图 13 边缘计算 IaaS 功能视图 场景的现实需求边缘计算 IaaS 平台要求更轻量化, 电的扩展性较差服务器规模一般为十级甚至更少, 这部分节点通常空间、电力、制冷等设备设施无法达 可采用单层交换架构业务、存储、管理彡类流量可 到集中化机房的硬件条件,同时这部分单个资源池规 考虑采用逻辑隔离此时交换机存在一定定制化,需 模也相对较小和分散根据对边缘计算 IaaS 层资源 要业界共同推动。 池的预估判断区县边缘节点资源池约为几十台服务 器(总占用空间约 40U-150U)量级,对于可延伸 到接入侧的边缘节点规模可低至几台或者十几台服 务器(总占用空间约 2U- 40U) 。考虑边缘计算 IaaS 资源池小且分散的特点提升综合利用率和管理輕量 化尤为重要。虚拟机场景下边缘节点的管理单元主 要 为 OpenStack 和 SDN , 后 续 需 重 点 考 虑 OpenStack 主要组件的轻量化部署和 SDN 控制器 的轻量化部署不断推動管理组件虚拟化和容器化部 署,将管理组件占用资源从物理服务器级降低到 CPU 核级容器场景下,基于容器自身的轻量化特 点边缘节点嘚管理单元主要为 Kubernetes,后续 重点考虑 Kubernetes 和容器在极边缘场景的部署 方式通过上层统一管理,更快速简便的服务容器化 边缘节点内部网络配置洎动化的需求以及业务 迅速上线、5G 切片等需求要求在边缘节点中逐步 部署 SDN。对于机房条件较好的边缘节点(如地市) SDN 的部署可以参考夶型核心机房的网络方案。对 于机房条件较差的边缘节点(如区县及以下)受限 于空间和资源,应尽量缩减 SDN 对服务器资源等资 源的占用需要业界联合推动 SDN 控制器资源占用 轻量化、SDN 控制器拉远部署、SDN 交换机/GW 小型化等方案。此外目前虚机资源池是重要的 IaaS 平台,边缘计算 IaaS 平囼网络方案以虚机网络方案 作为重要网络解决方案考虑到容器在边缘节点中的 引入,网络方案将有所改变在保留原有硬件组网中 三平媔隔离的基础上,需要考虑虚机、容器与 SDN 14

中国移动边缘计算技术白皮书 的兼容 4.3.3. 边缘计算 IaaS 运维管理 边缘计算 IaaS 将依照不同的场景进行差别化處 理,同时考虑进行分散化部署如果考虑到边缘节点 全部采用独立的运维管理方式,那么将会存在管理难 度较大并且运维成本较高的問题。所以在更接近 用户侧的区县/接入边缘节点,仅部署云资源池和网 4.3.4. 边缘计算 IaaS 层加速 边缘计算 IaaS 层对实时性和网络能力有更高的 要求茬虚拟机形式的承载下,虚拟机彼此之间需要 合理互联通用的软硬通道,解决 VNF 软件与加速 硬件间数据通路目前较为成熟方案为 DPDK 优化 vSwitch 和 SR-IOV 硬直通技术。 VNF 和边缘 PaaS/APPs 需要通过 vSwitch 进 络资源设备并适当的配备硬件设备运维管理人员。 行与其他网络设备进行连通 vSwitch 采用软件实 在上一级的渻会/地市边缘节点,为本站点及下面管 现通过消耗 CPU 满足计算转发,功耗较高在需 理的多个区县/接入边缘计算 IaaS 资源池提供集中 要采用硬件加速方案中,将原子化的功能单元卸载至 运维管理能力 硬件加速卡上。目前市场上流行的加速芯片有多种选 由于初期仍以虚拟机资源池作为主要边缘计算 IaaS 平台OpenStack 仍是主要虚拟资源技术管理 方式。开源社区及业界可实现 OpenStack 集中运维 管理有多种方案具体方案包括:Hypervisor 拉远、 Multi-Region、Cell 囷边缘计算 IaaS 云管理平台 (边缘计算 IaaS 云管理平台初期形态)等。前三种方 案均通过在地市集中部署交互界面、Keystone 等组 择其中加速芯片嵌入网卡形荿智能网卡是目前加速 卡的主要形式。在智能网卡的选型上包括 FPGA、 NP、SoC、GPU 都能提供加速能力在边缘计算中, 例如 AI 等边缘新业务的计算加速囷存储加速需求更 为突出初期采用 FPGA 方案,可灵活修改调整 未来逐步提高硬件加速性价比。 边缘计算 IaaS 的加速需要管理编排通过管理 件對外提供统一资源管理入口并实现集中身份认证, 编排模块和 OpenStack 可以看到并选择适当的加速 Hypervisor 拉远方案边缘节点本地则仅提供硬件资 资源供 VNF/边緣业务使用OpenStack Cyborg 目 源和虚拟资源,如计算、网络、存储等;Multi-Region、 前已提供部分功能是否达到商用条件需要业界共同 Cell 方案边缘节点提供部分管悝功能和硬件资源和 探讨。通用的加速 API解决 VNF 与加速硬件解耦 虚拟资源功能等。另外第四种边缘计算 IaaS 云管 问题,确保加速硬件提供能力充分抽象 理平台方案在地市站点新增云管平台,北向提供统一 管理入口及界面、API 分发、远程操作链接等功能 南向对接多个可独立管理嘚地市级、区县/接入级云 资源池;边缘节点根据资源容量情况采用完整 OpenStack 方案或轻量化部署。考虑省会节点/地市 边缘节点和区县/接入级边缘節点间现有管理网络带 在边缘计算 IaaS 中需要逐步明确加速编排管 理功能和接口要求,推动社区 Cyborg 项目发展成熟 根据业界主流加速网卡产品蕗标和业务需求,后续计 划逐步实现 Checksum、IPSec、GTP、GPU 的加速 卸载方案开展实验室测试和相关试点。 宽时延较差为保证区县/接入站点在管理网络故障 加速技术是边缘计算 IaaS 层比较重要和难度较 后仍具有本地基本管理和故障恢复等能力,建议采用 高的领域需要后续推动问题的解决。唎如推动加速 边缘计算 IaaS 云管理平台为多个独立云资源池提供 抽象层在 DPDK 的开源成熟推动 VirtIO 对加速通 集中运维管理功能。 路的开源支持等除此之外,Kubernetes 的加速问 目前边缘节点内相关应用快速迭代、动态创建 等需求较强容器及 Kubernetes 也已成为边缘计算 IaaS 层的重要实现方式之一。因此建议擴展边缘计 题也是未来研究的重点在 Kubernetes 下,如何优 化 GPU 在边缘数据中心的使用在这类环境中加 速机器学习的过程需要进一步研究。 算 IaaS 云管悝平台功能使其具备运维管理边缘多 个虚机资源池和多个容器资源池的能力。 15

中国移动边缘计算技术白皮书 5. 边缘计算硬件体系 5.1. 面向边缘嘚服务器深度定制方案—— OTII 服务器 2017 年 11 月中国移动联合中国电信、中国 联通、中国信通院、英特尔等公司,在 ODCC(Open 的要求需要服务器支持┅定的计算和存储能力,另 外边缘计算也有大量的异构计算要求需要通过配置 基于 FPGA、ARM 等的网卡或其它硬件加速方案卸 载部分 CPU 功能,以节約 CPU 资源并提高处理效率 (3) 运维管理需求 Data Center Committee开放数据中心委员会) 用于承载边缘计算业务的 OTII 边缘服务器将分 共同发起了面向电信应用的开放电信 IT 基础设施项 散部署在大量的边缘机房,所以需要有强大管理运维 目——OTII(Open Telecom IT Infrastructure) 能力保障: 首要目标就是形成运营商行业面向电信及邊缘计算 应用的深度定制、开放标准、统一规范的服务器技术 方案及原型产品。 OTII 项目得到了产业界的广泛关注迄今为止 已经得到传统电信设备、服务器、部件、固件和管理 系统等领域的超过 26 家主流供应商的积极支持。 1、统一管理接口服务器需要有统一完善的管 理接口要求以减少带外管理系统带来大量适配工作, 完善是为了更加有效的管理服务器; 2、运维高效边缘服务器应尽量降低对运维人 员水平的要求,使运维操作尽量简单提高运维效率。 3、故障诊断及自愈服务器 BMC 具备基本故 5.1.1. 边缘计算对服务器的需求和挑战 障诊断及上报能力,并提供硬件平台自愈方案 (1) 边缘机房环境 5.1.2. OTII 技术方案 边缘机房与核心数据中心相比条件有比较大的 区别,很多方面无法满足常规通用服务器的部署及运 行要求给边缘服务器带来了挑战。 ? 机架空间限制传输及接入机房机架多为 600mm 深,少部分达到 800mm ; ? 环境温度稳定性。由於边缘机房的制冷系统的稳 定性无法有效保证在制冷系统故障时,机房温 度可能会达到 45℃以上; ? 机房承重限制众多边缘机房普遍低於数据中心 承重标准。 ? 其他方面的限制部署于边缘机房的服务器还将 面临抗震、电磁兼容和防噪等要求较高、机房空 气质量欠佳等众哆限制。 (2) 业务对服务器性能需求 不同类型的边缘计算对服务器的性能提出不同 针对以上需求及挑战OTII 项目结合运营商机 房环境和边缘計算业务需求,联合行业合作伙伴进行 了一系列调研分析和方案设计 (1) 配置方案 在主板设计方面,对于两路 CPU 的配置将采 用 NUMA Balance 设计,以滿足多 PCIe 设备应用 场景下的性能及稳定性在扩展性方面,能够满足大 部分边缘场景的配置需求包括存储、PCIe 插槽的 扩展性等。对于边缘大存储的方案也在考虑采用 JBOD/JBOF (2) 物理形态及环境适应性: 为满足边缘计算的环境要求,服务器做出有针对 性的设计方案: ? 服务器深度推薦不超过 470mm最优方案为 450mm; 16

中国移动边缘计算技术白皮书 ? 开关、指示灯、硬盘、线缆等采用前维护; ? 风扇能够支持热插拔,保证在线清悝或更换; ? 部分边缘应用场景可能需要支持在更宽的温度 范围(例如-5 度~45 度)内运行,并可能需要满 足 B 级 EMC、抗震等需求; (3) BIOS、BMC 及硬件管理 OTII 项目与服务器、BMC 及 FW 厂商合作开 间长,施工流程复杂需要一个简化的部署方案; ? 对于一些没有标准机柜或没有空余机柜的机房, 傳统的服务器和接入交换机可能没法部署; 针对以上场景中国移动推出边缘一体化设备部 署方案,该方案支持硬件(包括服务器和接入茭换机) 和软件(包括底层系统和上层应用)集成交付实现 上电即用,快速部署且体积小、集成度高,可部署 在标准机架中或独立部署 发统一的服务器硬件监控、远程管理功能,使上层管 理平台能够无差别的与不同供应商、不同配置规格的 服务器对接 5.1.3. OTII 目前进展 5.2.2. 边缘┅体化设备技术方案 传统 IT 数据中心部署方案中,服务器和接入交 换机通过光纤连接服务器虚拟化业务分为业务管理、 存储和业务流量三個平面,每个平面需要 2 个接口 继 2018 年 MWC 上海发布了首款 OTII 深度定 做冗余备份所以每台服务器至少有 6 个接口。假 制服务器参考设计原型机之后OTII 項目已经针对 设有 8 台服务器,则服务器和接入交换机之间链路 Intel 的新一代平台进行设计开发目前已经有仁宝、 数量为 6x8=48 个,即需要 48 对光纤、96 個光模 AVC 和浪潮等公司完成了基于 Cascade Lake 平台 块对于边缘机房,这种部署方案工作量大、成本高、 的产品开发并在本次展会上发布。 光纤链路哆、故障点多特别是一些无人值守的站点, 另外多台样机已经在部分边缘计算的试点环境 中采用,2019 年我们将继续推动 OTII 服务器的更多 试點 5.2. 边缘一体化设备 5.2.1. 边缘一体化设备场景需求 有些场景使用传统的多台服务器加接入交换机 的部署方式比较困难,比如: ? 一些临时应急性质的边缘计算场景需要移动性 好、可以快速部署、上电即用的方案; ? 一些空闲机柜少或者只有零散的半空机柜的电信 机房,部署多囼服务器空间不足或者只能分机柜 部署增加部署难度; ? 一些业务量较小的边缘场景,服务器部署量可能 只需要 2~3 台使用传统服务器和接入交换机部 署要经过设备上架、施工、调试等步骤,部署时 图 14 IT 数据中心组网图 故障隐患大故障定位和修复需要较长时间,不利于 业务赽速上线稳定运营; 边缘一体化设备将服务器和接入交换机集成在 一个机柜中,服务器和交换机以灵活插卡形式安装 设备结构如下: 該技术方案具体以下特点: ? 将服务器和接入交换机集成在一个机框中,服务 器和接入交换机简化为机框插卡可灵活插拔; 17

中国移动边緣计算技术白皮书 方便的升级出口带宽; 5.3. 边缘计算网关 边缘计算网关是面向垂直行业互联网转型的现 场级边缘计算技术体系,致力将智慧型网络接入能力 延伸至垂直行业现场依靠质量可保证的网络连接、 计算与存储资源,支持多生态业务在用户现场的灵活 部署和运行 图 15 集成交付一体机的内部组网图 ? 服务器插卡和接入交换机插卡之间采用 Fullmesh 连接,支持链路冗余; ? 接入交换机插卡支持主备备份链路带宽囷接口 数量可根据业务需求以及出口路由器接口配置灵 活匹配; ? 服务器插卡的硬件配置(存储型或计算型)根据 业务场景灵活搭配; ? 機框尺寸适配电信机房要求,例如最大深度小于 600mm; ? 电源、风扇支持可插拔支持 N+1 备份; 边缘计算网关将配合边缘服务器、一体化设备等 方案,融合 IT 领域敏捷灵活以及 OT 领域可靠稳定 的双重特点并且将运营商属性的网络连接、质量保 证、管理运维及调度编排的能力应用于垂矗行业,提 供实时、可靠、智能和泛在的端到端服务 5.3.1. 部署位置 边缘计算网关聚焦各垂直领域现场的部署,在运 营商的网络体系中属于用戶终端类网络设备针对各 垂直行业,政企、家庭和个人的接入场景边缘计算 网关可通过蜂窝网接入,也可通过固网接入 在管理方面,边缘计算网关和边缘数据中心等同 样受边缘 PaaS 管理平台管理边缘计算网关和边缘 ? 所有线缆接口放在前面,方便安装和运维; 数据中心の间也可能存在管理和业务协同 ? 软件支持预集成,根据业务场景预集成不同的系 5.3.2. 边缘计算网关技术方案 统软件 边缘一体机方案相对于傳统分离式服务器部署 方案具备以下优势: ? 简化部署,上电即用减少施工布线时间,提高 业务上线效率; ? 占用空间少可用于小型电信机房; ? 部署拆装方便,可随着业务迁移变更部署位置; ? 服务器和接入交换机的连接由硬件 PCB 走线替 代消除光模块、光纤故障点,且节省光纤和光 模块的成本投入; ? 可扩展性好服务器插卡根据业务需求,可更换 服务器插卡的数量和硬件配置交换机插卡也可 边緣计算网关包括异构 LAN 侧接口、灵活定制 的系统资源层、分布式服务框架以及 WAN 接口层。 (1) 架构 ? 异构 LAN 侧接口层 边缘计算网关具备异构 LAN 侧接ロ支持多种 主流协议,例如以太网、TSN、Zigbee、Lora、 RS232/485 等数据采集、协议转换等是行业现场 最所需要的基础功能,为支撑上层行业应用奠定基础 ? 灵活定制的计算存储资源层 灵活定制的系统资源层支持多类型处理器、缓存 以及存储资源。不同的行业和具体应用会对网关设备 提出鈈同的需求例如 TSN 需要较强的 CPU 来支撑 流量排定算法的计算,视频以及图像的处理需要 18

中国移动边缘计算技术白皮书 GPU 功能的支持 ? 不同垂矗行业接入互联网的方式多种多样,边缘 计算网关可以实现不同协议间的归一转换解决不同 轻量级虚拟化框架 边缘网关除了基于硬件实現基础网络功能以及 管理功能,还会基于轻量级虚拟化技术实现行业应用、 生态服务和应用辅助功能 系统的信息孤岛问题,提高业务数據处理效率 ? 确定性网络的组建 支持 TSN 等时间敏感网络技术,优化转发调度 考虑到网关部署的数量以及功能实现等特点虚 拟化资源的管悝相比边缘数据中心一定要更轻量,裁 减掉不必要的模块传统的架构包括 IaaS 资源的分 配,PaaS 的管理和相互间的通信以及 SaaS 的认证 机制引入高精度时间同步和时隙抢占等新技术,增 强网络时延的确定性 ? 多元生态的承载 可以承载不同第三方的 PaaS 以及应用生态,例 和部署在单一功能的场景下,边缘计算网关很可能 如 Amazon Greengrass、Microsoft Azure IoT 等 不完全按照传统虚拟化架构部署,甚至放弃虚拟化架 并通过轻量级虚拟化技术实现业务的隔离,使同一 构 节点的不同的生态系统互不相干扰。 ? WAN 侧接口层 ? 功能模块化设计 WAN 接口可支持有线和无线多种网络接入方 以服务的方式進行包装软件可以实现的基础功 式例如 4G LTE/5G、以太网以及 PON;以及统一 能,并支持按需远程部署从而实现低成本的软件定 的应用层垂直行业協议类型,例如工业届统一的协议 制化需求采用模块化的设计理念,提供灵活裁剪和 OPC UA物联网常用协议 MQTT 等,以更好的和 扩展的能力 云側或边缘数据中心对接。 ? (2) 能力 边缘计算网关可具备一定的智能性执行人工智 基于上述架构,边缘计算网关可以赋能垂直行业 丰富嘚能力 ? 本地人工智能 能的匹配算法,本地处理业务请求并反馈给云端进 行数据备份和模型的迭代训练。 数据采集和协议互通 图 16 边缘計算网关系统功能视图 19

中国移动边缘计算技术白皮书 6. 构建产业生态 6.1. 中国移动边缘计算开放实验室的成立 平台方面开放实验室将构建 Sigma 平台體系、 根据文中提到的三层架构进行不同功能模块的部署, 中国移动于 2018 年 10 月 30 日成立了边缘计 算开放实验室致力于提供产业合作平台,凝聚各行 业边缘计算的优势促进边缘计算生态的繁荣发展, 目前已有第一批 34 家合作伙伴边缘计算生态比较 碎片化,各行业在边缘计算领域中独自探索为解决 当前领域中的问题,开放实验室拟定了以下具体目标: 1. 开放入驻、跨界合作开放实验室开放式欢迎 为应用提供管悝、网络和行业特色 API,同时实现边 缘计算 PaaS 平台的集中管理平台和轻量化部署 硬件方面,开放实验室从定制服务器、一体化集 成交付解决方案以及边缘计算智能网关多个维度切 入引导边缘计算硬件生态的发展。 6.3. 实验室资源与能力 IT/CT/OT 跨界合作促进产学研用协作创新 2. 提供服务、成果开放。开放实验室将提供平台 进行合作集成研发在开放实验室,系统、能 力以及成果将会全面开放 3. 开放实验室目前已经具备全棧服务能力,可供合作 伙伴进行技术研究和应用部署在接入能力方面,实 验室可以提供 4G/5G 无线接入和宽带有线接入网络 能力;在硬件方面实验室可以提供通用服务器、 需求引导、应用为王。实验室将注重需求引导 OTII 服务器以及嵌入式网关设备等;基础资源方面, 面向实际應用进而赋能垂直行业,推动商用 实验室可以提供包括虚机/容器的等资源;在 API 方 开放实验室内部协调中国移动各个产研院、省公 司以及專业公司外部凝聚各领域合作伙伴、标准化 组织、产业联盟等,共同形成三个工作组分别是总 体技术组、产品集成组和应用推广组。 總体技术组将致力于边缘计算总体架构、行业标 准以及开源项目的研究将来会以此打造中国移动边 缘计算认证体系;产品集成组主要负責边缘计算平台 和硬件的研究规划方案,将成为边缘计算产业推动的 最重要的方面;应用推广组负责建立和推广边缘计算 解决方案初期鉯试验床为基础进行布局。技术、集 成和应用三方面共同推进、相互配合打造完整的边 缘计算推进策略。 6.2. 实验室产品体系 边缘计算的发展需要统观端到端全栈体系结合 中国移动的边缘计算技术架构,开放实验室将以平台 和硬件发展为基本战略平台和硬件相结合,将会構 建面向全连接、全业务的边缘计算服务能力为凝聚 边缘计算行业资源打下良好的基础。 面实验室在 MWC2019 上发布的 Sigma 平台目前 已经具备面向 5G 嘚 6 类 30 余种网络 API 能力,并 且可以提供多家应用互通的调度能力开放实验室会 不断完善和升级可以提供的能力,从而服务于边缘计 算技术和應用的发展 6.4. 应用与试验床 边缘计算的应用领域非常广泛,开放实验室从最 具商业化可能和发展潜力出发初期布局了智慧城市、 智能制慥、直播游戏、车联网 4 大领域。 目前开放实验室已经和各个领域的代表性合作 伙伴进行试验床建设共 15 项,其中包含智慧城市 4 项智能制慥 6 项,直播游戏 4 项和车联网 1 项 首批试验床项目集成了多家垂直领域合作伙伴的 PaaS 资源,涵盖了高清视频处理、vPLC、人工智能、 TSN 等新兴技术涉及智慧楼宇、智慧建造、柔性 制造、CDN、云游戏和车联网等多个场景。试验床 项目将作为重要的参考依据将来在各个领域形成若 干行业解决方案,推进边缘计算的商业化部署 20

中国移动边缘计算技术白皮书 7. 倡议和愿景 当前,边缘计算还处在起步阶段还面临发展中 的一些問题,如:多种体系架构并存、平台与应用的 接口不够标准化、产业协作方式不明确、平台缺乏规 模化推广能力产业总体呈现碎片化等。中国移动将 秉持打造全栈服务、开放生态合作、促进应用繁荣的 4)开源开放繁荣生态,共同发展开源开放 的创新模式是培育和建设繁荣健康的产业生态的有 效手段。倡议借助 5G 和工业互联网等发展契机打 造开源开放生态体系,促进产业共同发展 中国移动积极响应上述倡议并在 MWC2019 发展思路,为边缘计算产业做出积极贡献 2018 年 10 月,中国移动联合 14 院士和专家共 同发布了“共同推进边缘计算技术与产业繁荣发展的 倡议”倡议中提到: 1)搭建平台凝聚共识,加强协作为汇聚各 方智慧,加强交流促进达成共识,倡议后续发起成 立边缘计算专镓委员会作为产业合作交流平台汇集 专家、学者和产业力量,推动产业发展 展会上发布了中国移动边缘计算“Pioneer 300”先 锋行动,向业界传遞了边缘计算近期的推动目标个策 略 “Pioneer 300”先锋行动中,中国移动提出资 源赋能、平台赋能和生态赋能的阶段性目标将在 2019 年完成: 1. 资源賦能-评估 100 个可部署边缘计算设备 的试验节点 2)明晰架构,促进标准构建能力。统一完善 的顶层设计有利于产业规模发展倡议研究明确邊缘 2. 平台赋能-开放 100 个边缘计算能力 API 计算体系架构,推动形成标准化进而全面构建面向 3. 生态赋能-引入 100 个开放实验室生态合作 垂直行业个性需求的多元化平台能力。 3)挖掘需求丰富场景,应用创新边缘计算 应用的最终目的是促进各行业的数字化转型,找准行 业真实需求非瑺关键倡议更广泛的跨界合作,汇聚 典型场景挖掘行业需求,推动具有潜在商业价值、 伙伴 中国移动作为通信运营商将以开放的合莋方式 与业界一起推动边缘计算技术与产业的发展,助力行 业融合创新为垂直行业转型升级贡献积极力量。 可规模化发展的应用创新 22

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