中國信通院許慕鴻等：MEC產業發展分析研究

0 引言

5G的商用推動了工業互聯網的數字化轉型，也大大促進了邊緣計算的真正落地。同時，受益于國家相關產業政策的推動和應用場景的驅動，對于5G和多接入邊緣計算（Multi-access Edge Computing，MEC）技術，國內無論在技術研究、標準制定，還是商用化進程和解決方案的探討方面，都處于領先地位。

目前，國內通信產業鏈各方都在積極探討5G +MEC在垂直行業的解決方案，新的業務形態和運營模式都在不斷涌現。但是，由于行業用戶的需求千差萬別，大大增加了網絡建設的難度，網絡可復制性降低，一張網絡一統天下的局面將不復存在。電信運營商、傳統電信設備商、云服務公司和IT設備商們正在積極思考如何利用5G+MEC的發展契機更好地實現業務、應用和運營創新，并占領新的市場。

1 產業發展

1.1 運營商

1.1.1 國內運營商

國內三大運營商從2018年開始就積極打造邊緣計算開發平臺，孵化5G MEC業務生態。他們與各種行業用戶積極合作，通過建設開放的實驗環境，提供定制化的解決方案。根據中國邊緣計算產業聯盟的數據，目前在 40個城市已有100多個MEC試點項目，覆蓋多個行業和應用場景，包括智慧園區、智能制造、AR/VR、云游戲、智慧港口、智慧交通等^[1]。

（1）中國移動：在2018年成立了邊緣計算開放實驗室，合作伙伴超過30多家，合作的項目范圍涉及智慧城市、智能制造、直播、游戲以及車聯網；此外，在2019年的世界移動通信大會（Mobile World Congress，MWC）上發布了“Pioneer 300”先鋒行動，包括評估100個可部署邊緣計算設備的測試節點、面向邊緣云計算能力開放100個API、引進100家邊緣計算合作伙伴，推動了MEC商用應用的盡快落地。

（2）中國聯通：在MEC研究和部署方面做了大量的工作，包括提出了MEC邊緣云演進路標，計劃分4個階段在2025年實現100%云化部署；牽頭《MEC Platform to Enable OTT Business》標準在歐洲電信標準化協會（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）成功立項；成立了邊緣云創新實驗室，合作伙伴超過100家；自主研發了Cube-Edge平臺，為開發者提供靈活的平臺能力和豐富的API接口，使其應用于各行各業；在20個省市啟動60多個規模試點和商用項目，探索MEC邊緣云商業場景。

（3）中國電信：提出構建統一的MEC的理念，主要是利用現有的固網資源優勢，實現固移邊緣融合；分利用已有的內容分發網絡（Content Delivery Network，CDN）節點，通過端局數據中心（Data Center，DC）化改造，在運營商網關/設備引入邊緣計算；其邊緣計算平臺可以根據服務類型或需求，靈活地將流量分配到不同網絡，以實現內容的智能分發。

1.1.2 國外運營商

國外運營商也在積極部署面向不同廠家的邊緣計算試點項目，促進應用生態發展。

（1）AT&T：面向企業客戶提供定制化的MEC平臺；成立邊緣計算社區，聯合生態內的合作伙伴，提供邊緣計算解決方案；與微軟Azure云合作，加速邊緣計算應用的開發。

（2）Verizon：開發了自有的邊緣計算平臺，主要部署在城市和工業區；與企業客戶合作，開發低時延應用。

（3）BT：通過“網絡云”項目，將云平臺擴展到城域之外的地區，降低平均時延，使能5G新應用（如動態機器人和無人機業務）。

（4）Korea Telecom：在韓國主要城市部署邊緣計算，為5G設備提供服務，支持自動駕駛、智慧工廠和AR/VR業務。

從以上數據來看，國內運營商在邊緣計算方面的研究和部署，無論從研究的深度、試點的規模以及試點所涉及的領域，都遠遠超過了國外運營商的水平。究其原因，可總結為以下幾方面。

（1）國家出臺相關戰略規劃，推動了社會數字化演進進程，也為邊緣計算部署創造了有利的社會環境。

（2）5G網絡的發展，特別是獨立組網（Stand Alone，SA）網絡的建設，為邊緣計算的部署提供了良好的網絡環境。

（3）中國是目前全球最大的物聯網市場，其授權的物聯網連接約占全球的2/3，這給邊緣計算提供了廣闊的落地市場空間。

（4）電信運營商急切地希望有新的機會，實現面向行業的數字化轉型，擺脫“啞管道” 服務提供商的角色。

1.2 云服務公司

邊緣計算生態中的另一個重要角色是云服務公司，由于邊緣計算本身就是云計算的一種延伸，所以對云服務公司來說，這是一個很好的機會能夠深入到電信網絡的基礎設施建設中去。目前，全球主要的云服務公司在邊緣計算方面的研究進展如下所述^[1]。

（1）阿里云：推出邊緣節點服務（Edge Node Service，ENS），推動阿里云的CDN 邊緣消費者和企業用例；在國內開展邊緣計算項目的試點和落地，覆蓋了智慧城市、物流和自動駕駛行業；于2018年和英特爾合作推出面向物聯網應用的邊緣計算開放平臺；于2019年完成30個省300多個邊緣節點的部署，包括邊緣芯片、邊緣設備、計算平臺和操作系統。

（2）騰訊云：于2019年發布基于5G MEC的邊緣計算解決方案TSEC，提供從邊緣到云的智能協同；重點發展云游戲、AR/VR、超高清視頻和直播業務的邊緣計算解決方案。

（3）百度云：于2019年發布開源邊緣計算平臺OpenEdge，允許開發者構建自己的邊緣計算系統，在端側收集和分發數據，執行AI推理，將云計算延伸到自己的邊緣設備上；與中國移動形成戰略合作伙伴關系，探索自動駕駛和物聯網領域的邊緣計算應用解決方案。

（4）亞馬遜：于2017年推出首個商用的邊緣產品AWS Greengrass邊緣計算平臺，將AWS的業務無縫地擴展到邊緣設備，在本地對數據進行處理，同時使用云上管理、分析和存儲功能；擁有基于5G的AWS Wavelength邊緣計算服務、實現數據遷移和邊緣計算的設備AWS Snowball Edge以及現場運行AWS的AWS Outpoots。

（5）微軟：推出開源Azure IOT Edge的邊云協同邊緣計算框架，全面布局邊緣生態；收購專注5G和邊緣計算的Affirmed Networks公 司，并于2020年與AT&T推出首個Azure邊緣社區。

（6）Google：應用平臺Cloud Anthos能夠確保在本地的應用與云環境保持一致；Edge TPU方案支撐AI在邊緣側的應用，是對Cloud TPU和Google Cloud業務的補充，提供云到邊的基礎設施，具有性能高、功耗低和安裝空間小的特點。

基于5G技術構建的邊緣計算架構給云服務公司帶來了新的挑戰，由于強調“服務質量保證”的CT網絡和強調“盡力而為”的IT網絡存在顯著差別，因此云服務公司需要與電信運營商和電信設備商緊密合作才能進入分布式計算的新領域。云服務公司基本的步調就是以已有的云平臺的技術和經驗為基礎，推出邊緣計算平臺，同時和運營商合作，盡量面向具體的應用，讓邊緣節點盡快落地。

1.3 設備提供商

邊緣計算設備提供商大體分成傳統的電信市場龍頭設備商和IT企業兩大類。

1.3.1 傳統的電信市場龍頭設備商

對于傳統的電信市場龍頭設備商（如華為、中興、愛立信等）而言，網絡設備革命性的變化，特別是網絡功能虛擬化（Network Functions Virtualization，NFV）技術的應用，打破了以往電信設備定制化的模式，軟件和硬件解耦、硬件平臺通用化，這些改變都使IT行業的設備商也能夠進入到通信行業，網絡設備原來被幾家電信設備商獨占的局面將有可能被徹底顛覆，這是其不愿意看到的。但是，信息通信技術的發展已使這種變化的潮流不可逆轉。

從另一個角度看，邊緣計算的出現又給這些龍頭設備商提高在5G生態系統里的市場地位提供了新的機會，因為隨著邊緣計算、AI等新技術的融入，網絡的復雜度和規模都在增加，運營商必須與設備商密切合作，設計出真正無縫的、端到端的且適用于云邊協同的網絡轉型解決方案，才能找到適合更大規模部署的 to B新商業模式，使邊緣計算能很好地在各垂直行業落地實施。

1.3.2 IT企業

對于IT企業來說，如同云服務公司一樣，邊緣計算更多提供的是機遇，他們可以提供特定場景下邊緣計算所需的硬件或者軟件，但要提供端到端的解決方案還存在很多挑戰，預計未來幾年或是其能否成功的關鍵時期。

目前，各類設備提供商都紛紛推出了基于邊緣計算的產品，這些產品的基本類型包括邊緣控制器、邊緣網關、邊緣云和邊緣計算平臺，其產品形態和規模都在迅速擴展，這有助于進一步推動邊緣計算商用模式的確定。

1.4 標準組織

國內外的相關標準組織和聯盟組織都在持續研究邊緣計算。

在標準組織方面，ETSI是最早開始啟動MEC研究的標準組織，其起草的框架性文件，對于邊緣計算的產業鏈有重要的指導作用，是其他組織進行更深入的標準研究的基礎。但ETSI的標準由于沒有對實際網絡架構和業務需求進行考慮，落地比較困難，很難直接用于產品開發。正是由于這些問題的存在，其他標準組織都在積極尋求硬件和軟件之間真正解耦的方案，以實現MEC“開放、開源”的宗旨。比如3GPP，在5G涉及之初的需求中就明確提出了需要支持邊緣計算技術，并從 R15開始，隨著技術的發展和需求場景的分析，面向于逐步完善移動網絡的MEC的具體實現措施，RAN3和 SA2都開展了相應的對標工作。國內最主要的邊緣計算標準組織是中國通信標準化協會（China Communications Standards Association，CCSA），其下設ST8工業互聯網特設組、TC5無線通信組、TC10物聯網組、TC1互聯網與應用組等，很多已啟動相關研究，在研標準和課題將近30項，內容涵蓋總體架構、平臺、設備、流程、管理技術、物聯網、車聯網、定位等方面，正在逐步形成較為完善的標準體系架構，對于指導國內的邊緣計算標準化和產業發展有重要的指導意義。CCSA在研部分有代表性的邊緣計算項目如表1所示。

在產業聯盟方面，國內最主要的產業聯盟是2016年年底成立的邊緣計算產業聯盟，由華為、沈陽自動化研究所、中國信息通信研究院、英特爾、ARM和軟通動力聯合發起成立，目前已有成員單位250多家，發布了一系列針對不同行業應用場景的邊緣計算測試床，很好地促進了聯盟主體之間的交流和深度合作，有效地推進了國內邊緣計算產業的發展。其他產業聯盟，如工業互聯網聯盟和OpenFog聯盟，也都進行了大量關于邊緣計算的研究。

表1 CCSA部分在研邊緣項目列表

2 部署問題探討

2.1 商用部署階段分析

從目前的發展來看，國內的邊緣計算將分階段部署，大體是在2020年左右進行試驗及小規模定制部署，在2021—2024年初具商用規模，到2025年之后實現真正規模發展^[1]。

（1）2018—2019年，國內三大運營商進行了大量邊緣計算試驗，為進一步商用打下重要基礎。當前階段，邊緣計算的部署大多是私有及定制化應用，設計用于滿足企業或行業需求，如智慧港口、智慧園區、智能工廠，而且邊緣技術主要在本地部署應用。

（2）2021—2024年，邊緣計算的部署除了本地定制的邊緣計算應用之外，也將對自動駕駛、體育賽事和游戲等公共應用進行更多探索；邊緣計算基礎設施將會在區域或城市進行部署，靠近基站或與基站合設，覆蓋范圍將更廣；這個階段的邊緣計算運營成本將較高。

（3）2025年年末及以后，隨著5G技術的成熟、5G設備成本的降低，產業間的良好合作將推動邊緣計算部署規模擴大。類似自動駕駛和智能制造這樣的應用，也會開始啟動邊緣計算技術的部署。整體來說，在這個階段,邊緣計算成本開始下降，效率得到提升，市場接受度越來越廣，運營商也會由于邊緣站點部署數量大幅增加而面臨新的運營挑戰。

2.2 接入方式

雖然從理論上來說，邊緣計算可能的接入方式比較多，比如4G/5G、Wi-Fi、有線接入等，但考慮到應用場景的需求，接入方式主要還是在5G和Wi-Fi 6之間選擇。

從網絡能力來看，5G和Wi-Fi 6都支持高可靠性、低延遲和大帶寬；在應用場景上，二者各有側重，且存在交叉。但是，這二者不是非此即彼的關系，而是優勢互補、通力協作的關系。

5G網絡建設成本高，但能夠提供廣域覆蓋，對于高移動性、低時延、高可靠性的業務（如自動駕駛、無人機等），只有5G能夠很好地支持；Wi-Fi 6建設成本低，側重在室內或園區，針對移動性、可靠性要求不高的終端，提供穩定的無線接入服務。以智慧家庭為例，可以在家里部署Wi-Fi 6，如果在室外不方便布設光纖，就可以通過5G上公網。這就是一個簡單的5G+Wi-Fi 6的應用場景。

2.3 邊緣節點的位置

目前，各網絡運營商和設備供應商對部署邊緣節點的最佳位置有各自不同的看法，這是由場景的多樣性造成的^[1]。

（1）絕大部分企業認為，邊緣節點應該在本地部署，比如智慧工廠、智慧港口、智慧園區，這說明早期的邊緣計算業務大部分是為私有企業定制部署的。

（2）在區或市部署邊緣服務器，服務范圍更廣，也更經濟，可以服務于智慧城市、自動駕駛、云游戲等場景。一般可以把邊緣服務器部署在靠近基站的位置或者匯聚點。

（3）在終端側部署邊緣技術，要考慮到終端本身的計算能力和電池壽命問題，所以不應有過多的計算能力要求。終端設備主要是對數據進行預處理，但隨后需要將數據發送到邊緣計算中心作進一步處理。

（4）從設備形態來看，通常在接入或者匯聚較低的位置，設備對惡劣環境的適應性以及易維護性是核心需求，設備的性能、容量方面的要求會低一些，設備形態比較小；而在地市核心網等較高位置，由于有良好的機房環境，對設備性能、容量以及ICT能力的要求較高，而對設備形態、能耗則沒有太多要求。

2.4 5G核心網

關于具有邊緣計算能力的5G網絡應該采用非獨立組網（Non-Stand Alone，NSA）模式，還是SA模式，業界仍存在爭議。

目前，商用的5G網絡采用NSA模式，核心網采用4G、5G的基站是連到4G核心網的。有一部分數據業務會經由5G基站到核心網，而用戶主體的業務，包括語音業務，則都是經由4G基站到4G核心網。

國內三大運營商都在積極建設5G SA網絡，雖然從NSA到SA的過渡是一個漫長的過程，但SA架構毫無疑問是 5G網絡演進的終極目標。5G核心網相比4G核心網，變化是顛覆性的，從硬件平臺到軟件架構，全部發生了根本性的變化。硬件平臺上，5G核心網采用了NFV技術，使用x86通用硬件平臺替換了以往的ATCA架構平臺，使核心網設備的云化成為可能，網絡運維更加簡單高效。軟件架構上，5G核心網引入了微服務架構，將業務進一步細化，部署起來更加靈活、敏捷。正是因為有了這些革命性的變化，使得5G核心網可以更高效地創建網絡切片，從而能夠通過靈活的網絡資源組合，滿足不同行業用戶的QoS需求。最重要的一點，5G核心網的用戶面和控制面徹底分離，用戶面功能網元（User Plane Function，UPF）能夠實現下沉和分布式部署，因而能夠更好地集成邊緣計算。另外，5G也解決了邊緣計算實施過程中的策略執行和計費問題，這為邊緣計算的商用化進程鋪平了道路。

總而言之，如果沒有5G SA核心網，就不能實現端到端的網絡切片，5G的低時延、高可靠以及靈活部署能力，都會大打折扣。所以，邊緣計算的大規模商用離不開5G SA網絡。

2.5 獨享/共享網絡資源

獨享模式主要用于to B的大客戶，比如工業園區的客戶等。這種客戶最主要的需求是數據不出園區、保證數據的安全性。在歐洲，一般通過給用戶分配獨立的頻段、建立專網的方式，就近在工業園區內部署邊緣計算平臺，以提供相應的業務^[2]。

共享模式就是多租戶共享邊緣服務，主要用于對時延不太敏感的業務，比如云AR/VR、云游戲、高清視頻等，可以部署在地市的核心機房，配合網絡切片，既能滿足不同業務的不同性能指標要求，又能降低運維成本，同時因為采用資源共享的模式，其資費相對較低，對to B、to C的客戶更有吸引力。

所以，未來邊緣計算部署是用通過公網共享資源，還是建立專網獨享資源，也沒有統一的答案，需要根據客戶的需求、業務的類型等因素來綜合決定。與此問題相關的，還有網絡中其他設備的共享/專享問題，比如無線接入設備、核心網設備等，這些都增加了邊緣計算技術應用的復雜度。

2.6 邊緣計算的部署者/管理者

目前來看，邊緣計算作為關聯IT、CT、OT的紐帶，需要多方參與共同部署。

（1）三大運營商因為坐擁龐大的移動基礎設施和網絡資源，再加上成熟的網絡運營團隊，依然能夠處于邊緣計算部署的領導者位置。一方面要求運營商盡快推出獨立組網的5G網絡來支撐端到端的邊緣計算；另一方面，也要求其聯合產業生態體系中的其他合作伙伴，積極尋求合適的商用模式。

（2）邊緣計算需要與移動核心網絡深度結合，針對不同的應用場景配置不同的策略，據此運營商能夠在產業鏈中占據主導地位。但是，運營商在垂直行業的業務拓展并不具備技術優勢。所以，未來運營商可能會向第三方行業應用廠商開放基礎網絡接口，以提供邊緣計算節點資源，并與之共同分享邊緣計算帶來的廣闊的垂直行業市場空間。

（3）設備提供商要依靠與運營商長期形成的穩固的合作關系，不斷吸納IT行業的新技術，提供更好的解決方案，以保證自身在新的運營模式下的一席之地。

（4）云公司由于其豐富的企業云提供經驗和資源，在邊緣節點部署的競爭中也占據了有利的位置，但畢竟進入了新的領域，將面臨著技術和運營模式的雙重挑戰。

邊緣計算真正落地，還有很多問題尚不清晰，需要繼續探索。5G和邊緣計算實現了萬物互聯，也使得傳統的電信運營市場的局面更加混亂，誰會動誰的奶酪，誰能占住C位，誰會被邊緣化? 這些問題都需要用時間去求證。

3 結束語

根據Gartner在2019年對于邊緣計算的預測，目前邊緣計算已經從技術的概念期進入期望峰值期，在未來2~ 5年有可能實現成熟商用^[3]。邊緣計算所涉及的關鍵技術眾多，而這其中還有許多技術尚未成熟。另外，邊緣計算應用場景繁雜，行業需求不同，簡單復制解決方案，難度很大。未來，邊緣計算的商業運營模式將多樣化，因此其落地之路道阻且長。邊緣計算連接了IT、CT、OT，它利用IT和CT技術來實現OT的數字化智能轉型，但更多的是為IT企業進入CT和OT行業創造了機會；對CT行業的企業來說，則是挑戰大于機遇。不論是5G技術還是邊緣計算技術，其發展離不開傳統的電信運營商；但是運營商想借助MEC擺脫“啞管道”這個角色，依然存在很大的挑戰。

總的來說，邊緣計算連接了5G、AI、云計算、大數據、工業互聯網這些炙手可熱的新基建概念，融合了IT、CT、OT，服務于百行千業，是當前的技術熱點，值得持續關注。

參考文獻

[1] 全球移動通訊系統協會(GSMA). 5G時代的邊緣計算: 中國的技術和市場發展[R], 2020.

[2] 中國聯合網絡通信有限公司. 中國聯通5G MEC邊緣云平臺架構及商用實踐白皮書[R], 2020.

[3] Gartner. Hype cycle for edge computing[R], 2019.