MEC在5G能走多远?
天生少数派​| 网优雇佣军| 2020-08-13
【流媒体网】摘要:MEC作为新兴IT技术的代表,终于在电信运营商的网络中有立足之地。它能在传统的CT领域融入多深?走多远?

  边缘计算技术(Mobile Edge Computing)是ICT融合的产物,结合日渐成熟的SDN/NFV、大数据、人工智能等技术,5G网络成为各行业数字化转型的关键基础设施之时,MEC也成为支撑运营商进行5G网络转型的关键技术,以满足高清视频、VR/AR、工业互联网、车联网等业务发展需求。MEC作为新兴IT技术的代表,终于在电信运营商的网络中有立足之地。它能在传统的CT领域融入多深?走多远?

  MEC标准的发展

  早在2009年,3GPP尝试在R10的3G/4G标准中引入LIPA-SIPTO(本地IP接入,本地IP分流)方案,用于数据不经过核心网,直接在家庭小站的分流,此时已经具备了“边缘分流”的基本功能。在宏蜂窝网络中的方案也后续完成,但是只能以APN为粒度,并且需要在终端侧进行手工配置。2017年,3GPP在R14的4G网络构架中引入了CUPS(控制面和用户面分离),控制面可以根据APN选择用户面,分流功能更进一步。但是此时5G呼之欲出,运营商和设备商都已经无意在4G网络中大力推动这项技术了。终于在R155G标准中,3GPP SA2下一代网络构架研究(TR23.799)以及5G系统架构(TR23.501)中对边缘计算予以了支持。MEC可以根据应用信息(应用标识、IP地址、数据流规则等)通过5G控制面AF传递给PCF,从而影响SMF进行UPF选择及PDU会话建立。

  MEC从R10的最原始的分流功能,历经近10年,跨越了5个3GPP的版本,伴随着5G核心网SBA构架的形成和云计算的快速发展,形成了现在的边缘计算的技术形态。

  MEC标准是双规发展制。一方面3GPP着重定义MEC和5GC网元的交互方式,另一方面ETSI着重在MEC的平台、虚机和API等等的管理。从2014年到2016年,ETSI陆陆续续完成关于MEC平台构架,虚机管理,API管理等等规范。在ETSI眼中,MEC是ETSI与3GPP融合发展的典范。

  但是目前的融合也仅仅能支持业务本地化、本地分流等的基本功能。更进一步的能力,无线网络能力开放,位置服务,和移动性管理等能力,需要等待3GPP R17的Deployment guidelines for typical edge computing use cases in 5G Core network(5GC)、Study on enhancement of support for Edge Computing in 5G Core network(5GC)、Architecture for enabling Edge Applications(EA)等研究成果了。ETSI设想的MEC融合C-RAN,最深度融入蜂窝网络,提供最短时延的方式,在3GPP里还无计划。

  且不说标准成熟度能否支撑商用。就电信行业现行的商业模式,跨越“G”的技术,如从4G到5G,由于设备商看重市场份额,运营商和设备商都会加快推动新技术的落地。如果属于同一“G”中的演进类版本中的技术,大多数都难以商业部署,这一点从MEC在R10到R14的遭遇就可以看到;其实很多3G/4G在3GPP中的演进技术的商业落地都很缓慢。但这并不能改变MEC作为两大标准体系的结合的典范。

  从上图可以看到,5G中实现超低时延,5G系统本身的作用是极其有限的。即使URLLC辛辛苦苦把空口时延从10ms降低到1ms,对整体230-2130ms级别时延的影响微乎其微。将MEC插入到核心网(CoreNetwork)之前,则可以迅速将时延缩。MEC才是现实5G超低时延最关键的技术。

  上图是中国联通白皮书中对MEC全国部署构想,区域DC在全国范围内大约有70-80个,端到端时延小于50ms,服务全国。本地DC在全国范围内大约有600-700个,端到端时延小于20ms,部署位置位于地级市和省内重点县级市。边缘DC在全国范围内约有6000-7000个,端到端时延小于10ms,边缘DC化改造主体是汇聚机房。综合接入局房在全国范围内约有6万-7万个,端到端时延在2ms-5ms之间。

  如此巨大的投资,运营商自然是希望能从MEC得到回报的。

  MEC的商业潜力

  从4G开始,移动互联网打破电信运营商封闭的花园,OTT多种多样服务类型的快速出现,以BAT为代表的OTT公司的收入利润快速增长,运营商却只能眼睁睁的看着流量指数级增长,自己的收入利润原地踏步,一步步沦为数据“哑管道”。运营商从OTT增长中找到新增长点的渴望已经是司马昭之心—路人皆知。运营商自然不会轻易放弃从MEC盈利的机会。根据Chetan Sharma的预计MEC能在2030年在全球带来超过4万亿美元的收入增长,但是超过75%的收入都是来自应用的,运营商的连接收入增长少得可怜。要知道,GSMA估计2019年全球运营商无线网络收入也就1万亿美元左右。从4万亿的商业潜力中分得一杯羹,对增长乏力运营商来说,太重要了。

  另一家咨询公司Mobile Expert则给出了更详细的预测,到2025年低时延无线连接给美国运营商带来的增量收入,大约只有12亿美元。2019年美国运营商的无线连接收入大约为250亿美元。12亿美元的增长实在是微乎其微。

  看到了不同业务领域的巨大的商业潜力差距,不难理解Analysys Mason针对全球运营商的一项调研显示:63%的运营商希望直接进入MEC的应用服务这块巨大的蛋糕,70%的运营商希望提供PaaS。

  从中国运营商发布的MEC白皮书可以看出,运营商希望通过管控住MEC,把握住流量的入口,尽可能从流量中提现价值。

  以中国联通的边缘计算白皮书为例,书中就明确提出了除了区域DC会进行区域MANO和统一云管平台的部署,实现对整个通信云基础设施的管理。中国联通对传统的MANO管理域进行扩展,最终实现对边缘业务平台以及第三方APP的管理。MEP-O支持对第三方APP特性的描述直接进行处理,例如选择合适的边缘平台,对MEP-M进行特性配置等;MEP-M对第三方APP规则和需求管理(例如TrafficRules、DNSRules)和生命周期管理。

  对于小OTT玩家而言,也许还能接受这个模式。但是现在有能力推动部署低时延业务(如VR/AR游戏,高精地图等)的公司都将是BAT级别的大公司。技术上,这些互联网公司可能完全无法接受自己的IT系统被一个新进入IT系统的电信公司管理,而且得和每一家运营商分别协调。商业上,OTT也不想被其他人控制住流量入口。互联网公司希望和移动互联网时代一样,经过TCP/IP协议的完美隔离,可以随意开发自己的业务,而无须和运营商进行任何协商,快速统一部署。电信运营商则希望通过MEC接入5GC的入口,从互联网公司收入中切下一块蛋糕。巨大商业利益造成OTT和运营商在技术构架上互不相让的局面,必然会减缓MEC的普及速度和商业价值的实现。

  MEC的商业模式

  根据MEC部署的不同位置和主导方,现在MEC的主要商业模式有以下:

  一、厂区专业边缘计算

  特点:MEC和UPF一起部署在厂区,医院等地区。小范围覆盖,配合5G无线能力,提供高带宽低时延能力,主要用于建设智能制造、智能医院等专网。

  优点:受众单一,一个运营商覆盖一个厂区即可,独立部署,应用是工厂医院等自有,无须协调第三方。

  缺点:工厂医院已有的应用需要二次开发迁移到MEC平台。

  二、汇聚节点/城市/大区部署MEC+运营商云(Telco Could)

  特点:运营商可以根据需要,在汇聚,城市或大区等部署不同级别MEC节点,提供不同等级的低时延。运营商自建云。

  优点:运营商统一管理。

  缺点:运营商和设备商希望控制OTT,寻求新收入来源是一个宏大的想法。这种商业模式需要OTT为每一个运营商平台都来适配,难以建立生态。伴随着Verizon Cloud,Vodafone Cloud的相续消失,这种商业模式逐渐消失。爱立信推广的Edge Gravity曾希望为OTT打造面对所有运营商的统一平台,打造MEC应用生态,最后也无果而终。看来IT和DT之间,仍有一道难以跨越的鸿沟。IT不懂DT的稳定,DT不明白IT的灵活。

  三、汇聚节点/城市/大区部署MEC+OTT云接单一运营商

  特点:运营商开放UPF和MEC之间N6接口。OTT可以根据需要,在某一运营商的汇聚机房,城市或大区等不同级别节点部署MEC,提供不同等级的低时延。

  优点:OTT自己灵活部署,该模式在北美被认可。

  缺点:运营商某种程度上仍然是“哑管道”,只是增加了根据MEC地理位置不同收流量费的能力,无法实现中国运营商构想的对OTT的完全把控。OTT需要在每个运营商节点都建立一套自己的MEC,重复投资。

  四、汇聚节点/城市/大区部署MEC+OTT云接多运营商

  特点:运营商开放UPF和MEC之间N6接口。OTT可以根据需要在汇聚机房、城市或大区等不同级别节点部署MEC,同时接入多个运营商,同时提供不同等级的低时延。

  优点:OTT可以灵活部署,节省投资,北美OTT接受程度最高。

  缺点:由于不同运营商汇聚机房地址位置分布可能完全不同,OTT的MEC难以实现在汇聚机房级别的协同,无法达到小于10ms的时延。OTT的云在三个运营商之间互联互通,运营商服务无差异化,几乎沦为机房出租商。在前文Analysys Mason的调研中,这也是运营商最不希望的商业模式(Real-Estate Provider)。

  除了模式一现在有明确的发展模式,模式二、三和四都还处于胶着状态。

  MEC在5G的未来

  MEC现在在5G网络(R15)中仅仅实现了本地分流一个功能。无线网络能力开放,位置服务,和移动性管理等能力都还有待开发和完善。

  如Gartner在2019年的边缘计算成熟度曲线中的所示,现在大众对边缘计算预期处于顶峰状态。但由于标准成熟不足,运营商和OTT对利益分配未达成一致,生态发展缓慢等原因,基于MEC的各种耀眼的业务(如AR/VR,自动驾驶,MEC+切片等)将难以在短期内商业化,戳破现在MEC的泡沫,大众对MEC的期望迅速下滑。作为ICT的融合典范,作为5G降低时延的重要网元,一方面,3GPP R16针对URLLC和V2X进行了加强,为全网实现低时延提供了基础;另一方面,MEC作为IT技术也会持续改进。CT和IT技术共同进步,胶着的商业模式一定会被打破,MEC会陆续支持一些高体验低时延的业务,如AR/VR游戏,大众对MEC的预期会稳步爬升和恢复。

  MEC的能力何时可以达到2019年的顶峰预期呢?如果以自动驾驶为例,假设实现全网99.9%的10ms延迟(暂无任何机构给出数据),需要整个产业链从运营商、设备商、终端、操作系统、芯片、甚至铁塔公司一起协调。不知道届时,是不是MEC in 6G来挑起这个重任,甚至建立一个新的更高的预期?


责任编辑:李平

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