摘要： 中国联通基于开放的MEC边缘云生态，积极和OTT厂商合作，实现与不同公有云、行业云、私有云生态的无缝对接。通过与边缘设备厂商的适配和一体化边缘交付模式，实现设备厂商能力在联通MEC边缘云上的算力上移。基于开放的应用生态，实现千行百业垂直应用的引入，通过平台能力向应用和创新产品渗透，真正实现了可商用、可落地、可运营的MEC平台。

关键词：边缘云；平台架构；商用；场景案例

1 MEC边缘云商用平台

中国联通MEC边缘云商用平台的目标，是实现边缘业务在真正商用生产环境和真实商用流程上的落地。中 国联通MEC边缘云经过几年的实践，不仅面向边缘技术 人员，同时还能够支撑边缘业务最终客户、业务营销人 员、运营支撑人员、运维支撑人员和生态合作伙伴的操 作；在包含了MEPM、MEAO和MEP等技术模块的同 时，也贯通了BSS和OSS的核心运营运维流程模块。平 台从具备实验创新功能，逐渐发展成能够在业务上创造 新的增长点，在流程上实现平台部署、产品营销、业务 售卖、下单开通、运行监控、升级迭代、财务结算、业 务创新和安全保障的商用全生命周期平台。平台整体架 构如图1所示。

图1 中国联通MEC边缘云商用平台整体架构图

2 边缘业务部署平台

MEC在边缘数据中心节点的布局上，有别于传统 集中化的中心云模式，管理控制界面部署在区域数据中心，数据和业务则下沉到边缘节点。边缘节点包括四种形态：

（1）接入边缘节点；

（2）汇聚边缘节点；

（3）客户的机房或者数据中心；

（4）户外场景。

边缘节点通过业务部署平台的使能，实现边缘能力的下沉、计算能力的延伸。其中业务部署平台的管理对象包括资源底座ICT融合IaaS（ME_ICT-IaaS）、边缘接入协同平台（MEP）和边缘增值服务（ME-VAS）。

2.1 边缘ICT融合IaaS（ME_ICT-IaaS）

在MEC边缘云的场景中，边缘节点（ME-DC） 承载的资源，和传统的IT或者CT数据中心相比更加复杂。在一个典型的边缘数据中心中，既包括和CT相关的UPF/GW-U/DP等资源，也包括和IT相关的SDN网元、边缘接入协同平台MEP、App应用和VAS服务。MEC  边缘云基础底座能力是边缘业务承载的基石，中国联通ME_ICT-IaaS在传统的IaaS/CaaS基础上做了优化和提升，形成边缘ICT融合解决方案。如图2所示。 

图2 边缘ICT融合IaaS（ME_ICT-IaaS）承载的资源类型

ME_ICT-IaaS针对边缘的特色，整合了一些特色的能力。主要集中在七个方面，如表1所示。 

表1 边缘ICT融合IaaS（ME_ICT-IaaS）增强 

2.2 边缘接入协同平台（MEP） 

边缘接入协同平台（MEP）负责管理边缘业务，承 担着MEC边缘云中“云、网、边、端、业”的核心交互 工作。 在ETSI的MEP规范中，MEP主要的职责是流 量控制（Traffic Rule Control）、DNS处理（DNS Handling）和服务分发（Service Delivery），中国联 通MEC边缘云在具体实现中，基于以上基本能力，进行 了大量细化和提升。如表2所示。 

表2 边缘接入协同平台（MEP）在ETSI规范基础上的 实现和增强

2.3　边缘增值服务（ME-VAS） 

在ETSI的MEP规范中，定义了服务分发（Service Delivery）的能力，在中国联通MEC边缘云的具体实 现中，这类增值服务（VAS，Value Added Service） 被分为CT增值服务（CT-VAS）和IT增值服务（ITVAS），两种服务通过API网关（API Gateway）实现 注册、上线、鉴权、发布、流控、下线和计量等生命周 期管理。 VAS将共性常用的IT能力和运营商独特的CT能力供 给边缘应用调取，实现计算和联接能力下沉，支持低延时、大带宽、高安全的边缘响应。CT-VAS和IT-VAS包 含但不限于如表3所示列出的能力。 

表3 ME-VAS设计 CT-VAS IT

3 边缘业务管理平台

ME_ICT-IaaS、MEP和VAS是在每个边缘数据中心（Edge DC）所需要部署的模块和能力，当面对分散在各个网络大区成千上万个边缘机房的时候，需要通过部署在核心数据中心的边缘平台编排器MEAO和边缘平台管理器MEPM两者共同工作，实现边缘资源的整体调度和统一管理，在业务层面支持“一点创新，全国复制” 的能力。平台整体架构如图3所示。

图3 边缘业务管理平台整体架构图

MEA O全国统一集中部署在核心数据中心 (Central DC），北向和运营管理平台OSS/BSS系统对接，实现对边缘统一资源的全局调度和支撑边缘计量（非计费）能力，南向对各个区域的MEPM进行调度， 并且负责运维运营信息提取、分析和上报。MEPM部署在各省的区域中心机房（Regional），是MEAO调度能力的实际载体，具备区域自治能力，可以支撑区域运维人员进行域内所有Edge- DC的管理。MEPM的设计上存在“胖MEPM（Fat MEPM）”和“瘦MPEM（Thin MEPM）”两种设计思路，中国联通采用的是“胖MEPM（Fat MEPM）”的设计思路，以实现更好的差异化边缘特色。运维人员对边缘管理的生命周期进行管理，管理对象包括Edge- DC、ME_ICT-IaaS、MEP、ME-VAS和ME-APP等，并针对其他边缘业务管理人员、ISV和边缘用户提供接口。

3.1 MEAO边缘平台编排器

MEAO是MEC架构中全局管理中心，对接OSS实现对MEC全局资源的管理和调度，MEAO包括OSS全局业务调度、MEPM生命周期管理、全局镜像仓库、运维信息汇聚上报和边缘业务计量等功能，如图4所示。其在ETSI规范基础上的功能实现如表5所示。 

图4 MEAO功能模块

表5 MEAO在ETSI规范基础上的功能实现

3.2 MEPM 边缘平台管理器

在上文提到的MEPM的设计上存在“Fat MEPM” “Thin MEPM”两种设计思路，两种模式在运营商 都有采用，各自的技术组成不同，在结果上也各有优劣。具体对比如图5、表6所示。中国联通在MEC边缘云的指导思想是能够支持“云、网、边、端、业”的五位一体，虽然“瘦MPEM”模式难度小，但是考虑到未来边缘计算能够实现灵活的用户赋能，具备更强的创新延展，实现差异化能力，中国联通采用的是“胖MEPM” 的设计思“路胖M。

EPM”设计                       “瘦MEPM”设计 

图5 “胖MEPM”和“瘦MPEM”两种设计思路

表6 “胖MEPM”和“瘦MPEM”对比

在具体能力实现上，中国联通MEPM在ETSI定义 的能力的基础上，秉承“源于标准、高于标准”的理 念，做了很多的扩展。在ETSI的规范中，MEPM的基 本功能是实现App的生命周期管理和MEP边缘分流能 力的调度、接受MEAO下发的AppD，也可以通过区域 管理员发起操作，实现ME-App实例的初始化、ME-App边缘分流能力的定义、ME-App的FCAPS管理功 能和ME-App的终止，确保ME-App的可运维性和可管 理性。 

中国联通MEPM在具体实现上，定位于可以支持区 域运营人员的管理中心。中国联通MEPM在边缘数据中 心生命周期管理（Edge DC LCM）、边缘数据中心ME_ ICT-IaaS生命周期管理（Edge IaaS/CaaS LCM）、ME-VAS生命周期管理（ME-VAS LCM）、MEP生命周期管理、云边协同、ISV支持和区域运维功能等方面，基于ETSI规范做了更多增强。

4 MEC边缘云典型案例

4.1 vCDN边缘加速和移动端应用TCP优化

2019年，中国联通联合腾讯、中兴在深圳进行了基于MEC的vCDN边缘加速和TCPO的规模化商用试点验证，一方面通过MEC边缘云与部署在云端的DNS、CDN及移动客户端联动，利用MEC实现vCDN下沉和本地流量卸载，减小时延，提升用户感知。另一方面，在MEC部署TCP优化能力，解决无线丢包导致的服务器降速问题。本次商业试点涉及近百个现网基站，日用户连接建立数最大近3万，忙时小时粒度流量达到2.5T。测试结果表明，通过部署边缘vCDN，平均降低40%接入时延，并减少30%卡顿；通过部署TCPO功能，上传平均速率增益15%，下载平均速率增益56%，可极大提升用户体验。基于MEC的CDN边缘极速方案如图6所示。

图6 基于MEC的CDN边缘极速方案图

4.2 智能制造

中国联通已和中国一汽、三一重工等龙头企业开展合作，打造了若干有影响力的商用项目。

在一汽园区部署中国联通自主研发的MEC一体化平台EdgePOD，基于该平台实现了预测性维护和AR远程协  助/指导。预测性维护系统通过传感器采集、监控一汽生 产设备运行状态，实现设备运行数据的可视化，根据历史数据和采集的实时数据，基于AI算法对设备潜在故障进行预测，针对故障定位及部件损伤程度安排备品备件，制定检修计划，可提前预知重大故障隐患，避免突发停机风险。AR远程协助/指导系统主要用于一汽日常维护过程的记录、对设备运行维护的远程专家指导、生产流程标准化的作业指导、工人维修设备时的智能辅助等。

在三一重工部署的MEC平台上实现了视频监控和巡检机器人远程控制的应用，视频监控前端设备不再通过传统光纤方式进行视频流的回传，而是通过更加灵活、便捷的5G无线接入方式，极大缩短了摄像头安装周期、避免了复杂的线缆布放。视频监控媒体流通过MEC平台的分流模块实现了近端实时处理和远程监控的需求。巡检机器人搭载高清摄像头和各类传感器，通过5G网络回传实时高清巡检画面、设备信息、环境信息等数据，部署在MEC平台的系统通过对采集到的数据进行人脸识别、图像识别等AI分析，智能判断三一重工园区内的人员、设备、环境等是否存在异常。智能制造架构如图7所示。 

图7 中国联通智能制造架构图

4.3 自动驾驶

基于5G MEC的自动驾驶管理平台，利用5G MEC 网络超低时延、高稳定、大带宽的特点，让驾驶员和车之间信息交流无卡点，保证了驾驶员对车辆的实时控制，使高清的图像与视频传输及时传导；基于5G MEC 的车路协同系统，借助MEC即时性特点，接受RSU上报的路测信息，并推送至邻近的车辆，实现本地分流和无缝切换；基于5G MEC部署远程故障管理平台，借助其低时延特点将连接、分析、指令下达，同时实现应用下移与数据缓存到MEC，将车载部分计算分析系统上移至MEC边缘云，有效降低智能车辆改造成本，提速无人驾驶商业化步伐，并预留开放接口，可为车联网终端提供远程故障管理服务。

中国联通联合文远知行科技有限公司、沃尔沃等企业开展基于MEC边缘云的智能车联等相关应用商用落地验证。

在广东，中国联通联合文远知行科技有限公司于广州国际生物岛打造基于MEC边缘云的粤港澳大湾区自动驾驶基地，实现岛上5G信号全覆盖，实测道路5G网络质量可达到上行带宽100Mbps，下行带宽接近1Gbps， RTT≤10ms，丢包率≤0.00001，同时于生物岛部署边缘云平台，保障数据的转发效率及近端数据计算与存储能力。V2X解决方案如图8所示。 

图8 基于Edge-Cloud的V2X解决方案

5 总结

2020年，随着5G网络的商用不断推进，中国联通已建成MEC边缘云的运维与运营一体化支撑体系，面向全国提供MEC产品展示、业务申请、业务开通、故障监控、服务支撑的商业闭环。展望未来，各行业的AI需求将会持续旺盛，人类将步入AI社会。电信运营商的MEC 计算能力将与5G/B5G网络能力深度融合，形成算力网络，以“算网一体”的方式向全社会提供普适性、确定性的AI算力，使算力成为继话音、短信、专线、流量之后运营商提供的新一代普适性标准化服务。在算力网络中，以提供MEC服务为代表的边缘计算节点贴近用户， 数量众多，基础设施条件较好，是算力网络的重要组成部分。中国联通将努力抓住机遇，增强MEC能力，构建算力网络，使能算力服务，满足个人、家庭和政企用户多层次、多方面的智能化需求，为AI社会提供强大的“能源”与“养料”，为网络业务和服务的创新带来无限可能。

★项目支持：本文获得“2018年工业互联网创新发展工程（网络和安全方向）——工业互联网边缘计算基础标准和试验验证”项目的支持。

作者简介：

陈 丹（1986-），女，高级工程师，博士，现任中国联通集团边缘计算高级总监，主要研究方向为边缘计算和边缘云、5G网络与专网架构、网络技术演进等。

肖   羽（1984-），女，高级工程师，硕士，现就职于中国联通集团智网创新中心，主要研究方向为边缘计算和边缘云、工业边缘计算平台架构设计、车联网技术研究等。

胡 翔（1993-），男，工程师，硕士，现就职于中国联通集团智网创新中心，主要研究方向为边缘计算和边缘云、5G网络架构设计、智慧医疗和智慧楼宇方案与架构设计等。

摘自《自动化博览》2021年2月刊