MEC+X全场景部署白皮书.pdf

中兴通讯 MEC+X全场景部署白皮书 目录 lndustry X迫切需要边缘的数字化基础设施 分级的边缘场景 边缘数字化基础设施 概述 中兴通讯MEC+X全场景部署方案 基于无线基站融合的 MEC 方案 基于 FTTx 接入的 MEC 方案 园区一站式交付 MEC 方案 地市核心机房 MEC 方案 总结 04 02 01 全场景MEC行业应用案例 基于无线基站融合 MEC，打造中兴南京滨江智能工厂 基于 FTTx 接入的 MEC，使能中通客车智慧园区远程驾驶 园区一站式交付 MEC，打造新凤鸣智能车间 地市核心机房 MEC，为腾讯云游戏提供极致业务体验 全场景MEC极简运营 一站开通 基于 AI 的自动化运维 自服务运营 面向第三方应用 APP 的业务运营 多量纲计费支撑 MEC 多样经营 09 11 随着 5G 移动通信技术的成熟，移动通信从最初的构建人与人之间的连接开始转向人与物的连接，直 至物与物之间的连接。同时 AR/VR、物联网、工业自动化、无人驾驶等业务被大量引入，也带来了高 带宽、低时延以及大联接的网络需求，这也就是 3GPP 定义的 5G 三大场景。新业务对带宽、时延、安 全性等方面的需求越来越苛刻，传统云计算的集中部署方式已经无法满足业务需求。多接入边缘计算 MEC（Multi-Access Edge Computing）正是这样一个强大的平台，可以解决未来网络的延迟、拥塞和安 全等问题。边缘计算将把无线网络和互联网有效融合在一起，在无线网络边缘提供云计算能力和无线 网络能力。应用服务和内容部署在本地边缘，可以减少数据传输环节，提高数据安全性，降低端到端 时延，减少带宽占用，并降低功耗。 边缘计算的部署场景，通常可以细分为接入、普通汇聚、重要汇聚以及地市核心四级。在接入以及汇 聚等较低的位置，设备对恶劣环境的适应以及易维护是核心需求。而在地市核心等较高位置，关注点 则在性能、容量以及 ICT 能力的提供上。 考虑到边缘节点存在分布地域广，维护人力不足的问题，边缘计算的集中自动化和智能运维成为降低 系统 OPEX 开销的关键技术。其功能覆盖了云资源、 VNF 等设备的编排及运维，以及第三方 APP 部署、 能力开放等运营能力。 中兴通讯MEC+X全场景部署白皮书 概述 01 02 分级的边缘场景 5G 使能万物互联，业务需求呈现多样性，对 5G 网络性能要求差异较大。例如车联网场景， 要求端到端 99.999% 的高可靠性和端到端小于 5ms 的超低时延；视频直播类场景用户密度 大，带宽要求在 100Mbps1Gbps，时延要求小于 10ms；工业 AR/VR 场景需提供大流量移 动宽带，峰值速率超过 10Gbps，带宽要求高达几十 Gbps，时延要求小于 20ms。 为了契合 5G 时代业务多场景的需求，总的来讲，边缘计算可以按照不同场景以及时延的需 求进行分级部署，通常分为地市核心、重要汇聚、普通汇聚、接入站点等 4 级，如下图所示： 端到端超低时延 图 2-1 分级的边缘场景 接入站点 普通汇聚 重要汇聚 地市核心 区域机房 智能电网 智能制造 AR/VR 视频游戏 互联网 接入 汇聚 核心 5GC MEC MEC 5ms 10ms 15ms MEC MEC 20ms gNB gNB gNB lndustry X迫切需要边缘数字化基础设施 地市核心：机房环境条件良好，可以支持规模高密度部署，满足 资源需求规模大的行业场景； 重要汇聚：机房环境有一定约束，部署密度受限，满足时延要求 低的行业应用； 普通汇聚：机房环境约束大，成本 / 功耗敏感，满足时延要求非 常低、资源需求不大的行业场景； 接入站点 ：机房环境约束非常大，成本、功耗、空间敏感，可以 支持移动性不强，资源要求低的应用。 lndustry X 迫切需要边缘数字化基础设施 5MS 03 基于 SBA（Service-based Architecture）架构的 5G 网络，网元将控制面和用户面分离，可以灵活地将用户面下沉到网络边缘， 一跳直达，满足毫秒级业务需求。 5G 网络特征是去中心化， C/U 分离架构与多接入边缘计算 MEC 方向吻合。 MEC 将云端 分布式应用下沉到电信网络边缘，与用户面 UPF 结合，在业务第一出口提供算力。 MEC 改变现有网络和业务分离的现状（运 营商网络管道化），实现云和网的融合。 MEC 作为边缘云数字化基础设施，既是一个资源计算平台，又是一个无线网络能力平台，通过将移动接入网与互联网业务 深度融合，一方面可以改善用户体验，节省带宽资源，另一方面通过将计算能力下沉到网络边缘位置，提供第三方应用集成， 为移动边缘入口的服务创新提供了想象空间。 MEC 边缘云基础设施上部署的电信应用和大量行业应用，具有多样性、高性能和属地化的特点，因此，承载这些应用的边 缘数字化基础设施需具有如下需求： 边缘数字化基础设施 lndustry X迫切需要边缘的数字化基础设施 运营商拥有大量属地传统通信机房，考虑到成本利 旧因素，大量的边缘云将部署于这些传统机房。这 些机房在面积、承重、供电容量、能效等关键指标 上与标准数据中心有很大差距，且部分机房改造难 度大，需要能提供多形态的硬件来适应不同机房。 用户不管通过 4G 网络接入、 5G 网络接入、甚至固网 接入，都能访问部署在边缘的同一业务，获得相同的 用户感知。 边缘云的规模小、数量大，部分站点还需要无人值守， 因此需要提供简易便捷的运维方式来降低运维工作量。 提供无线网络能力、业务使能能力等，为边缘应用的 本地计算处理提供各种便利。 边缘业务贴近用户，为了确保用户的体验，要求承载 业务的虚拟机和容器具有高吞吐量、低时延等特性。 电信应用和大量行业应用对资源需求各异，这就要 求边缘基础设施能提供包括虚机、容器、裸机在内 的多种资源，满足各类应用的需求。 高效性能 多种接入 能力开放 简易运维 多种资源 多态硬件 04 基于无线基站融合的MEC方案 MEC 全场景部署包括多种接入模式，灵活的部署位置和便捷的部署硬件。 为了满足 5 毫秒以下超低时延业务需求，实现“空口一跳直达”，数据不出园区，中兴通讯提供基于 无线基站融合的 MEC 方案，通过在基站 BBU 机框上提供计算、存储、网络和加速硬件等资源，采用 容器化的微服务架构，把无线网络控制、 5GC UPF 功能下沉到基站，提供基于 PLMN、切片 ID 的专网 模式，构建基站级的行业边缘云，为行业园区业务提供超低时延的解决方案。 基于无线基站融合的 MEC 方案采用中兴通讯新一代 IT BBU 设备 ZXRAN V9200，支持 2G/3G/4G/5G 全 制式，容量配置灵活，接口丰富，组网灵活，演进平滑，具有体积小（仅 2U 高）、容量大、功耗低、 易维护和高集成等特点。同时具备强大的 IT 扩展能力，无需额外空间，通过新增 VGC 通用处理器单板， 支持把 MEC 下沉部署到基站。 图 3-1 ZXRAN V9200 中兴通讯MEC+X全场景部署方案 中兴通讯MEC+X全场景部署方案 05 ZXA10 C600 10GE SFP+ VGA Management USB SSD 内置刀片 轻量级嵌入式 无需机房改造和额外空间 占用 单刀片功耗 200W 轻量级 SOC CPU 和 SSD固态硬盘 OLT自带 VGW 流量卸载功能 卓越处理性能 16核 SOC CPU, 最大 256GB 内存， 16T 硬盘 40Gbps 网络转发性能 , 30Gbps 流媒体处理能力 方便灵活部署 如 PON 单板一样灵活可插拔 设计 300mm 深机框，双槽位大小 宽温环境适应，电信级可 靠性 图 3-2 ZXA10 C600 中兴通讯 OLT 设备不仅具备功能完善的二三层网络连接功能，而且业界独创了 vGW 功能，在不改变网络整体架构下，可 方便卸载本地 MEC 流量。同时，基于新一代全分布式架构的 OLT 平台实现了内置刀片，以满足边缘计算基础设施的需求， 组网简化，部署便利，最大程度地降低 MEC 基础设施部署成本和困难。 基于FTTx接入的MEC方案 随着 FTTx 网络建设， 4K 玩家会直接感受到从指令输入到画面更新延迟较高，游戏体验差。将 云游戏从公有云迁移到靠近玩家的边缘云，在本地渲染，缩短传输距离，RTT 时延从 120ms 以上降低到 20ms 以 内，显著提升用户体验。同时，它还节省边缘云到 5GC 的回传带宽，每个用户 30M 以上。玩家在线即玩， 4K、 60 帧率超高清体验。 图 5-4 基于 MEC 的腾讯云游戏 本地渲染 ZTE Common Edge 业务随网至 低时延网络切片 OTT 业务 部署在MEC（RTT:12-20ms） 部署在公有云（RTT:120ms+） 5GC Game 边缘云游戏连接器 MEP平台 UPF 视频渲染 Game Internet 全场景MEC行业应用案例 14 结束语 MEC 将作为新型基础设施，成为撬动经济社会高质量发展的有力杠杆。中兴 通讯 MEC 全场景部署方案，让边缘计算无处不在，助力国家“新基建”战略。 中兴通讯与全球主流运营商合作，已经在工业控制、车联网、智慧金融、智 慧农业、智能电力、文体娱乐、智慧安防、智慧医疗等多个领域，发展 300 多个行业客户，共同打造 MEC 共赢生态环境，加速千行百业数字化转型。