5G不只是通信技术的演进，更是构建万物互联社会，实现传统工业、制造业数字化转型的重要抓手。通过将云计算中心的计算、存储等资源和能力平台，下沉延伸到运营商网络侧边缘，尽可能靠近移动用户提供网络能力开放以及IT的服务、环境和云计算能力，MEC成为了5G时代新网络面向业务的最优化实践。
2019年作为真正的5G元年，也将成为MEC开拓5G行业市场的重要年份，运营商对此寄予厚望，MEC产业开始“跑马圈地”。3月12日，国内首个5G MEC智慧水利项目工程成功落地四川都江堰，这是水利行业首个落地的MEC项目，也是5G应用融入水利行业的重要“桥头堡”。
5G时代离不开边缘计算
随着5G和工业互联网的快速发展，新兴业务对边缘计算的需求十分迫切，在众多垂直行业新兴业务中，对边缘计算的需求主要体现在时延、带宽和安全3个方面。与此同时，5G 网络的三大典型应用场景与边缘计算密切相关，其中uRLLC对超高可靠、低时延通信的要求，eMBB对高带宽的要求与mMTC对大连接的要求，都需要边缘计算的引入。
由此可见，5G时代的到来离不开边缘计算，边缘计算是5G时代网络发展的重要方向之一，也是5G服务垂直行业的重要“利器”之一。对于运营商而言，如何找到技术落地场景，实现业务收入将是5G时代面临的最大挑战。
这种就近服务的特点彻底改变了传统电信网络与业务“两层皮”的问题，也让电信运营商摸索出了一条开辟政企市场、行业市场的途径。自去年开始，国内三大运营商纷纷转战MEC边缘云，面向多个行业积极落地MEC试点应用，5G行业融合由此加速。
业界首个MEC水利项目落地
在传统的水利业务模式中，前端终端均采用有线宽带接入，通过光纤的铺设来实现设备之间的连接以及与远端数据中心的互通。这种模式给水利业务带来了多方面的挑战，一是环境恶劣地区的光纤铺设带来的建网成本以及后期维护成本较高；二是汛期洪水对物理光纤的损毁也对网络可靠性带来很大的影响。
作为5G MEC技术的关键行业应用突破，中国联通联合新华三和万江科技打造的业界首个基于移动通信网络的MEC智慧水利项目已在四川都江堰实现商用部署。该项目作为2018年中国联通MEC边缘云业务重要试点项目之一，已多方面验证了基于MEC的4G/5G网络在水利行业应用的可行性及优势。在此项目基础上推出的“5G-MEC水利智能视频云”产品，推动了5G MEC边缘云在水利行业的推广和普及，大力促推了水利数字化与智慧化转型进程，引领5G行业场景应用实践。
MEC智慧水利项目采用移动无线网络取代传统的有线网络连接，利用新型5G网络架构，可以在网络边缘对业务预处理，并可以连接水位、水质、水流等检测设备，实现物联感知和互联应用。
在业务层面，通过将AI技术与视频监控深度结合，可以智能识别出水利系统中的异常场景，考虑到业务的实时性需求以及网络资源分布情况，AI训练系统部署在中心云，训练好的业务模型下发到网络边缘侧，做到实时分析，实时告警。整体业务系统架构如图所示。
图 MEC水利项目业务系统架构
云-网-安三层架构打造MEC解决方案
作为移动边缘计算方案中的核心节点，vMEP（Mobile Edge Platform）网元基于容器化、云原生态架构进行构建，除了能够实现基站与核心网之间双向导流、流量规则设置、DNS解析和服务注册等功能以外，还可以为边缘计算的上层应用提供网络开放能力。另外，在本次项目中，落地实践了“云-网-安”的MEC技术架构，形成了一套完整的MEC产业解决方案。
云：采用分布式边缘云部署，将云平台部署于位置较高的汇聚机房，虚拟化平台以及资源池部署于位置较低的综合接入机房，通过IP-RAN网络进行联通，从而实现资源池的横向灵活扩展和统一管控。
网：底层基于传统的专线资源，上层通过Vxlan技术打通网络，实现MEC站点与业主方私有云的弹性互联。
安：通过vFW、vDDOS等安全网元的部署实现vMEP和租户之间、租户相互之间的安全隔离和互访，双向保障运营商及行业客户的网络安全。
依托MEC边缘云平台，将虚拟化的业务平台引入无线网络中，对分布在都江堰各水域的摄像头所采集到的视频流信息，进行本地业务流量卸载及处理，降低了运营商回传网络和移动核心网的带宽压力，缩短了端到端时延，优化了水利用户体验。而MEC技术与AI、物联网技术的创新结合，通过自动化分析和预警，可助力水利行业客户自动实现河道漂浮物快速识别、水位监测和非法采砂监控等多种典型水利行业应用，真正实现了无人值守、智能告警，大大降低了运维成本，并提升了监控效率。同时方案搭建的云平台，可以提供通用计算能力以及深度学习能力，可以承载多种场景下的计算、存储等资源需求。
五大优势支撑祖国青山绿水
总结起来，MEC智慧水利项目方案主要有以下几点优势。
1．无线网络替代传统的有线视频回传，有效解决了水利监管中部分区域由于光纤及带宽资源不足而造成的业务回传难题，化解了部分地区管道施工成本高、周期长、铺线难、后期维护困难等痛点，规避了常规光缆连接易受周边环境影响的缺陷。
2．通过接入4G/5G移动通信网络使业务达到运营商级别的可靠性和安全性，行业客户网络安全性得到了大幅提升。
3．对运营商网络基于5G网络架构进行调整，引入MEC组网方案，将数据面核心网和业务应用下沉到网络边缘，降低了运营商回传网络和移动核心网的带宽压力，同时有效地满足了部分水利业务对超低时延的需求。
4．通过在边缘云中部署AI功能，可实现河道漂浮物快速识别、水位监测和非法采砂监控等多种典型水利行业应用，从而实现水利行业对江河湖泊进行全面智能监控，以及实时响应处理的业务需求。通过自动进行监控视频的分析、识别和告警处理，大大提升了监管效率，节约了资源投入，同时满足传统行业信息化、智能化转型的迫切需求。
在本案例中，通过将5G网络、MEC边缘云、政企云等创新技术相结合，给水利客户提供了除流量以外的多种增值服务；通过在运营商网络边缘部署边缘云，提供IT池化资源，为未来支撑多行业政企业务铺平了道路，助力电信运营商实现从管道建设者到生态建设者的数字化转型；借鉴这种创新的合作模式，未来可以助力运营商在百行百业进行业务拓展。
于此同时，这也是分布式边缘云方案在运营商移动通信网络的一次成功部署验证，为运营商后期边缘云的部署提供了重要参考。
展望未来，运营商应与ICT合作伙伴以及行业合作伙伴一起，积极推动业务创新，实现5G MEC技术的全面落地，为水利行业以及百行百业的数字化转型贡献更大力量。
来源：《通信世界》杂志2019年4月25日刊
