面向5G的多接入边缘计算（MEC）在系统建构中的重点技术应用

2020-01-02陈泉

数字通信世界 2020年3期

陈泉

（长江精工钢结构（集团）股份有限公司，绍兴 312000）

1 多接入边缘计算的价值

1.1 增强移动宽带

为了使未来5G网络千倍流量增长和百倍用户体验的速度得到提高，就要充分考虑现有网络层和物理层的技术，比如毫米波、大规模天线、超密集组网等。此种技术主要目的为提高频谱使用率与带宽，从而提高无线接入网系统容量。但是，未来会使5G网络数据流量密度和用户体验速率得到提高，无线接入网也面临着挑战，影响了核心网。数据面在传统LTE网络中，通过LTE网络与互联网边界使全部数据流都能够通过PGW，即便是同个小区中的数据流也能够通过PGW，以此提高了网络内部新内容部署困难。另外，数据的集中化功能提高了PGW性能要求，并且还会导致PGW出现网络吞吐量瓶颈。以此，MEC技术通过灵活路由、缓存加速等技术，使网络回转带宽需求得到降低，使核心网数据传输能力进行缓解，使核心网传输资源投资得到降低。总体来说，本地化的业务缓存和灵活化的路由，能够实现未来5G网络业务的部署，从而为用户提供低时延高带宽传输能力，创建虚拟化PAN。

1.2 低时延高可靠

低时延、高可靠性的场景指的是对于试验比较敏感，部分场景对于可靠性的要求比较高，比如车联网、远程医疗、工业控制等。此场景要求时延控制为1ms量级，在5G网络低时延中要求基于网络层技术和物理层技术，设计网络架构，并且开发系统。针对MEC所提供的边缘化云计算服务，能够在无线网络边缘迁移应用到传统Ineteet部署业务与远端计算机中心中。其次，比较受欢迎内容与指定业务能够在接近终端用户和无线接入网中部署，还能够对其缓存，使网络端到端时延得到降低，提高用户QoE服务质量。

1.3 大规模MTC终端连接

为了使移动终端有限计算、功耗问题、存储能力的问题解决，就要在云计算数据中心服务器端实现复杂度、高能耗的计算任务迁移，从而降低成本终端，使待机时间得到延长。但是，传统利用高能耗任务卸载在远程远端中的方法，使终端能耗得到降低，并且使待机时长得到延长，还会使传输时延得到增加。以此，针对MEC边缘计算和存储的能力将高能耗计算任务应用到MEC服务器中，能够使任务到远端云计算中心时延问题得到解决。其次，MEC服务器属于MTC终端的汇聚节点，对数据、信令进行本地处理、汇聚与存储，降低MTC终端存储的资源需求与网络负荷。

2 多接入边缘计算的关键技术

2.1 计算卸载技术

在MEC系统中，计算卸载技术实时处理终端的业务。简单来说，计算写在就是在MEC服务器中实现移动设备的迁移，通过卸载决策、执行与结果的回传实现。在终端对计算卸载请求发送的时候，终端资源监视器对MEC系统资源信息进行监测，对可用MEC服务器网络资源情况进行整理。以上述所描述的过程，实现服务器网络信息的接收，终端内部计算卸载引擎对人物是否通过本地或者计算节点进行执行进行决定。最后，利用计算卸载决策引擎实现指示，通过分割模块对设备进行分割，使其成为独立不同的设备，之后执行子任务。

2.2 无线数据缓存技术

无线数据缓存技术指的是MEC数据业务本地化实现的主要途径，在工作过程中的主要原理就是在MEC服务器边缘存储节点中实现热点数据的缓存，在单跳距离范围中的终端用户得出需要数据。内容缓存与传输的策略就是对无限数据缓存的问题进行解决，内容传输策略指的是网络边缘节点使缓存热点数据对申请用户传输机制分发，内存缓存就是网络边缘节点选择热点的数据。两个问题相互影响且耦合。无线数据缓存技术能够降低核心网络中数据的冗余传输重复和时延。

2.3 SDN为基础的本地分流技术

在MEC系统中的此技术能够提高网络信息的交互，此技术主要的思想就就是使SDN控制器通过策略服务器或者本地服务器中得到预先设置分流策略，然后以数据流描述信息与分流策略实现数据流描述信息与分流策略的分流规则流表的生成，最后使分流网关以分流规则刘表使数据流实现最终的分流。和传统本地分流技术对比，此技术基于终端用户需求与系统资源的部署处理数据业务，以此使终端用户响应的时间得到缩短，转变终端用户数据业务为内需型，使核心网数据压力降低，提高用户服务体验。此技术的主要优势就是能够实现利用终端用户移动性出现网络拓扑变化得到满足，使用户业务连续性进行保证。具体分析，就是在MEC系统中，在终端用户位置出现改变的时候，此分流技术就能够以感知网络接入点对重新生成路由转发策略进行改变，通过流表方式发送到交换机中。因为基于流表转发机制具有较强的实施性，并且配置比较灵活，此本地分流技术能够对通过终端用户位置出现改变导致的网络接入点切换，对终端用户服务体验进行有效的保证。