5G边缘云背景下的新媒体解决方案

包顺华

（吉林吉大通信设计院股份有限公司，吉林 长春 130012）

0 引 言

5G边缘云不同于传统5G技术，所提供的业务场景更丰富，能够为公网提供5G边缘云前后时延对比，且能够大幅度降低时延指标。伴随着当前5G边缘云技术的逐渐普及优化，新媒体解决方案内容也越来越丰富。

1 边缘云的相关介绍

边缘云属于5G技术中的新兴网络架构与开放平台，其中融合了包括网络、计算与存储在内的诸多技术内容。它的部署完全靠近人的网络边缘侧，可满足敏捷连接、实时业务、应用智能、数据优化以及安全隐私保护等多种关键技术需求。换个角度来讲，边缘云属于一种“就近计算”概念，可将计算能力代入网络边缘，不需要将数据上传到集中云，降低了等待时延与云端往返的数据资源开销，也能将边缘云密集型计算任务迁移到网络边缘侧位置，有效降低传输网与核心网负担，有助于减少网络带宽压力。同时，它可快速响应用户请求，也有助于提升用户服务质量。

另外，通过5G边缘云整合、开放网络能力可融合更多云计算与大数据技术内容，确保网络边缘有效契合第三方网络应用部署。实际上，5G边缘云是对网络架构的平滑演进过程，其中成功引入了3GPP技术内容，主要基于服务化架构构建5G网络协议模型，并做到对各类业务内容的灵活支持。与此同时，建立5G边缘网络技术标准体系，确保5G边缘云能够被灵活部署于接入局网，实现边缘DC或更高位置数据中心的科学合理化优化[1]。

2 边缘云与新媒体解决方案

目前，边缘云与新媒体可共同构建5G解决方案，二者在流程优化、平台再造以及媒介资源生产要素整合方面具有默契，可实现对新媒体解决方案技术手段的有效融通，保证建立新型主流媒体。而在运营商指导下，边缘云与新媒体也共同建设解决方案，形成了新ICT智能化业务体系。相比较而言，5G技术具有比4G技术更大的带宽、更低的时延以及更理想的视频载体。目前的5G技术在使用初期与中期、末期都能够与构建VR直播、点播、VR游戏技术体系建立5G高相关度智能化发展体系，确保业务驱动有效到位[2]。

5G技术与边缘云共同构建架构，基于ETSI体系提出边缘云架构，提出基于NFV的边缘云参考架构，并基于5G技术形成APP。在边缘平台运行移动网无缝对接体系，确保模块之间参考节点设计功能模型。基于边缘云架构建立APP虚拟基础，结合软件实体凸显各种技术表现形式，确保基础设施靠近网络边缘建立用户侧体系。另外，在边缘云架构中建立主机级和系统级两大部分。主机级部分包含MEP边缘云平台、移动边缘APP以及虚拟化基础设施。基于边缘云架构可从西向东进行等级划分，保证边缘云功能模块与边缘云管理模块并行，结合接口完成信号交互通信操作，确保模块之间接口信号交互与通信到位。其中，MEP是主体架构的最重要部分，基于第三方APP建立边缘云平台，主要基于PaaS能力部署平台确保第三方APP通过Mp1接口与MEP平台建立特定服务体系，从而满足多项功能内容，明确精准定位、建立本地分发、分流以及DNS机制[3]。

3 基于5G边缘云的新媒体解决方案研究

3.1 明确应用场景

基于5G边缘云建立区域融媒体平台。它可被广泛应用于区域融媒体中心，凸显其低延迟、高并发、高同步、4K以及安全管控等融媒体能力服务体系优势。基于传统融媒体方案部署核心网络云平台，可确保CDN发布、网络路径延时控制到位，最终构建一套完整的5G边缘云新媒体解决方案[4]。

3.2 提出网络诉求

在建立新媒体解决方案过程中需要分析网络诉求，围绕云直播、云导播、云编辑、云演播等过程进行分析，优化5G边缘化技术体系，构建直播、导播、编辑机制，实现网络诉求优化。该过程要利用直播推流调整5G网络，建立网络小基站，进而获得更稳定的推流带宽，实现低延迟传输，建立特定区域受众体系，通过边缘云获得最新数据资源内容。例如，土语赛事、演唱会等都能配合系统的VR、4K进行直播，确保用户在任意场合位置都能观看到低时延、高清晰的视频内容，追求实现沉浸式直播[5]。

3.3 优化组网方式

基于5G边缘云优化新媒体组网方式会运用到4K编码器，并连接5G CPE体系形成5G直播智能箱，有效解决超高清直播网络接入内容，优化编码性能。如此优化组网可应用于体育赛事、演唱会、演播室等环节。在组网过程中运用到4K VR摄像头进行采集直播，设计沉浸式场景满足技术应用需求，主要用于数据传输与记者全景连线报道，并将信号内容分给PC、手机用户。另外，基于AR智能眼镜高清直播构建现场报道虚拟场景，保证新闻采访、跟踪报道到位。这里可以设计云演播厅，结合视频信号连线构建演播厅实现跨区域、多视角互通互联，也有效打破了演播室中存在的时间与空间限制。相比之下，边缘云网络与公网之间存在延时差异，其5G边缘云延时最高可降低60%左右，且其边缘云支持UE播放并发量一般大于普通公网。

实际上，相比于公网环境，它的5G边缘云的转码输出码率与分辨率都明显偏低，对于4K原始码率的转码改善效果相对明显。而在边缘云网络支持下，基于不同码率与分辨率的端时严查表现差别较小，可证明5G边缘云在应用过程中具有良好的网络效果。基于AR眼镜应用部署5G边缘云可绕行网络，可有效提高数据传输实时标准，将原有数据传输速度从90 ms直降到30 ms[6]。

4 中国联通的5G边缘云背景下的新媒体解决方案

4.1 新媒体解决方案的设计与应用

中国联通已经率先进入5G时代，构建了5G边缘云全景架构。它的边缘云系统部署的是典型的下沉边缘网络，其中将MEP专门作为AF，并在边缘DC部署本地DC，在RAN侧建立UPF连接，通过UPF建立下沉网络到边缘网络连接，再利用UPF与边缘云、5G网络共同整合部署新媒体解决方案。在新媒体解决方案的控制面板中，主要利用UPF建立5G边缘云体系，确保UPF与边缘云边缘DC相互衔接，满足新媒体解决方案技术处理要求。另外，在本地接入数据网络硬件资源，最终建立ME APP集群，确保所部属网络边缘与边缘资源相互衔接。在UPF下沉网络边缘位置建立网元，保证网元部分与边缘云、5G网络衔接于一体，优化联通MEP管控，为管控网元提供统一的通信能力开放架构[7]。

在网络的管理部分专门设计了OSS、MEO等，确保通信基本功能与ETSI定义保持一致。同时，在较高位置设置通信云，保证平台中多个区域的多个DC基础都能与设施层成为一体，实现统一管理。另外，要充分考虑到边缘云垂直行业业务特点，确保CMP面向第三方构建服务门户，合理运用MEP支撑能力与APP生命周期管理机制构建生态化边缘内容体系。而在其他网元部分则要部署同心云位置，确保5G边缘云设计到位。

在上述基础上，在区域DC位置部署5G架构，结合AF、UPF、LADN明确本地特性，结合网元部署通信云位置。考虑到边缘云属于多接入结构，因此需要基于有线、无线接入建立固网边缘云体系，同时需把握具体设计细节[8]。

4.2 新媒体解决方案的具体优势

中国联通建立5G边缘云全景架构是希望将ETSI、5G边缘云架构全部整合进来，建立未来边缘云体系，实现5G技术与传统4G技术、3GPP核心网络架构的有效对接。但是，考虑到无线接入、城域承载部分架构的有效化设计，还需要对新媒体解决方案的具体优势进行分析。

首先，分析边缘云结合网搭建思路、边缘云相关内容，构建4G网络架构，并建立S1接口串口。可采用旁挂方式进行设计，确保边缘云5G网络重要旁挂方式优化调整，同时分析网络架构部署位置。就目前看来，比较成熟的边缘云网元模块都是相对抽象的，都能基于AF网元建立下沉式结构，并利用UPF完成下沉作业业务分流，以提高网元模块化形式优化，实现面向5G网络的快速化部署。

其次，它明确了边缘云在中国联通中的信云架构内容，同时要保证边缘DC、机房布置靠近业务点附近，能够实现部署资源有效相应，优化边缘云管理平台，实现对区域管辖范围内边缘云平台的有效管理。

为了实现成本功能平衡，目前5G网络鼓励运营商部署分层云架构，其中包含集中式与区域性数据处理中心，围绕网络边缘部署主动靠近流量发生地分析空间受限问题，最大限度强大处理功能，建立开放式边缘服务器与数据中心解决方案，并建立组合方案，实现并优化边缘部署。因此，采用超紧凑型设计十分必要，可部署在5G网络边缘云架构基站站点中，满足客户端最苛刻的数据需求。此外，结合实时网络功能虚化开放平台，兼容最新的OpenStack分布式构造，基于硬件解决方案供运行小型数据中心，以提供边缘环境所需要的基本性能内容与低时延内容。例如，基于开放式边缘基础设计5G网络边缘云解决方案，及基于X86架构全面支持边缘云部署，建立开放式边缘服务器（选择在基站站点中部署）。另外，建立开放式边缘服务器机架，同时支持5个服务器。开放式边缘可扩展架构支持建立X86处理加速技术可插拔加速模块。同时，建立4G、5G功能的应用交付硬件加速功能体系，其中应该融入Cloud RAN和人工智能AI体系，同时提供边缘环境所需要的各种服务内容。开放式边缘基础设施设计支持关键机器学习与AI工作流，能够为边缘云带来低时延受益内容。

整体来讲，该架构是具有边缘云架构独立特性的，主要基于中国联通边缘云平台构建了多层次架构体系（4层次），分别为基础设施层、虚拟数据层、平台能力层以及技术应用层。基于多层次建立MEP移动边缘服务体系，呈现了AF技术内容，最终利用APP获得LADN数据，利用Mp1接口获取平台能力，部署IaaS层优化边缘资源。该平台要启动规模试点，结合边缘云技术模式优化调整中国联通的边缘云规模试点，保证指定的特定应用场景能够实现全方位智能化技术应用。同时，建立边缘云平台，基于ETSI标准规范标准化定义内容[9]。

5 结 论

除上述技术要点外，还要启动规模试点，结合5G商用部署技术优化虚拟化网元功能，确保5G网络建设到位，启动边缘DC云资源池，实现资源规模化建设。综上所述，要不断完善5G边缘云生态状态，构建技术标准引领，确保自主掌控开源业务格局，实现接入网络的无缝融合，同时建立融合用户统一边缘云业务平台服务体系，进一步实现5G边缘云技术优化，真正为未来我国乃至全球5G技术的有效延伸拓展创造有利空间条件，通过各种丰富的新媒体平台解决5G技术运营问题，建立5G技术与新媒体平台之间的更多联系。