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摘要：本文旨在描述GSMA提出的一種電信邊緣云（TEC）形式，多家運(yùn)營商聯(lián)合，致力于在網(wǎng)絡(luò)邊緣促進(jìn)與云功能的協(xié)作部署，以便這種電信邊緣云在業(yè)務(wù)模型、收費(fèi)原則和商業(yè)部署方式保持一致；通過打造一個聯(lián)合多運(yùn)營商邊緣計算基礎(chǔ)架構(gòu)的統(tǒng)一平臺，實(shí)現(xiàn)邊緣計算服務(wù)的全球漫游。下文圍繞該種電信邊緣云概念、服務(wù)特征、運(yùn)營模式展開，從而為運(yùn)營商參與電信邊緣云建設(shè)提供參考。   

關(guān)鍵詞：多運(yùn)營商；GSMA；電信邊緣云；服務(wù)；運(yùn)營

1 引言

隨著5G時代到來，越來越多行業(yè)專家認(rèn)為，在2B 領(lǐng)域，運(yùn)營商有較多參與空間和可觀的收入機(jī)會；故運(yùn)營商開始進(jìn)軍智慧醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云游戲、車聯(lián) 網(wǎng)等傳統(tǒng)2B垂直行業(yè)領(lǐng)域；為提升運(yùn)營商自身競爭優(yōu)勢，需創(chuàng)建一個通用平臺打包現(xiàn)有資產(chǎn)和功能（例如語 音、消息、IP數(shù)據(jù)服務(wù)、計費(fèi)、安全性、身份管理等） 以及5G新功能（例如邊緣云、網(wǎng)絡(luò)切片等），從而為企業(yè)客戶提供靈活服務(wù)，創(chuàng)造新業(yè)務(wù)和新價值。與此同時，運(yùn)營商也希望其資產(chǎn)和能力能夠覆蓋整個網(wǎng)絡(luò)，實(shí) 現(xiàn)跨國仍持續(xù)可用，從而具備全球服務(wù)能力。2020年初，全球多家運(yùn)營商聯(lián)合在GSMA成立了一個名為電信邊緣云（Telco Edge Cloud，TEC）的任務(wù)組，商定建立一個結(jié)合了聚合和互連機(jī)制的統(tǒng)一的電信邊緣云聯(lián)邦，方便全球運(yùn)營商靈活地加入，通過共同協(xié)商商業(yè)原則、業(yè)務(wù)模型、合同框架以及部署平臺等內(nèi)容，旨在定義一個驅(qū)動全球開放化的電信邊緣云。

2 電信邊緣云概念

電信邊緣云是在聯(lián)合運(yùn)營商和邊緣服務(wù)提供商的邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)和平臺基礎(chǔ)上，設(shè)計和開發(fā)全球邊緣計算服務(wù)，其目標(biāo)是以標(biāo)準(zhǔn)化和一致的方式將其網(wǎng)絡(luò)功能（包括其邊緣計算資源）開放，從而滿足全球范圍內(nèi)創(chuàng)新型、分布式和低延遲的服務(wù)需求。TEC允許應(yīng)用程序開發(fā)人員、服務(wù)提供商和企業(yè)客戶通過一個簡單的界面在全球電信覆蓋范圍內(nèi)開發(fā)和部署，從而用戶可以享受到安全可靠的分布式電信基礎(chǔ)設(shè)施。實(shí)際上，TEC就是一種與電信網(wǎng)絡(luò)集成的高度分布式云計算系統(tǒng)，可提供與終端用戶更接近的傳統(tǒng)云計算服務(wù)（IaaS、NaaS、PaaS、SaaS），通過改進(jìn)并保證邊緣的某些應(yīng)用程序的功能，進(jìn)一步增強(qiáng)了傳統(tǒng)的云計算服務(wù)。

TEC遵循GSMA運(yùn)營商平臺（Oper ator Platform，OP）內(nèi)定義的PRD-“GSMA-Operator-Platform-Proposal”中針對聯(lián)邦邊緣計算平臺描述的原理和建議。初期，OP將聯(lián)合多個運(yùn)營商的邊緣計算基礎(chǔ)架構(gòu)，通過一組通用API運(yùn)行創(chuàng)新、分布式、低延遲的服務(wù)，使應(yīng)用程序提供商可一點(diǎn)注入訪問全球運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)和邊緣云。中后期，OP將相應(yīng)提供其他功能，例如網(wǎng)絡(luò)切片和其他增強(qiáng)的通信服務(wù)[5]。

2020年12月，中國聯(lián)通與TEF（西班牙電信）、KT（韓國電訊）基于上述概念，成功驗(yàn)證跨國的5G多址邊緣計算（MEC）技術(shù)[2]，該MEC漫游機(jī)制允許非  本國移動用戶使用附近的MEC基礎(chǔ)設(shè)施，獲得最佳的境外MEC體驗(yàn)；若沒有這種機(jī)制，非本國移動用戶只能使用本國的MEC基礎(chǔ)設(shè)施，這樣勢必會犧牲掉用戶體驗(yàn)，嚴(yán)重削弱了邊緣計算低延遲特性；因此建立電信邊緣云對于幫助2B企業(yè)客戶開展全球業(yè)務(wù)來說十分必要；下文就圍繞電信邊緣云服務(wù)特征、運(yùn)營模式展開。

3 電信邊緣云服務(wù)特征

通常來說，在ITU-T Y.3500內(nèi)為云計算服務(wù)定義的特征同樣也適用于電信邊緣云，例如：廣泛網(wǎng)絡(luò)接入、實(shí)時使用情況監(jiān)控、多租戶、自助服務(wù)、按需服務(wù)、快速彈性和可伸縮性、可聚合云物理資源和虛擬資源等特征。除此之外，電信邊緣云還假設(shè)應(yīng)當(dāng)擁有其他優(yōu)勢， 例如：（1）在性能方面：與網(wǎng)絡(luò)功能更好地集成，網(wǎng)絡(luò)的行為可以適應(yīng)特定的邊緣用例。將來，可以將特定的網(wǎng)絡(luò)切片分配給某些邊緣應(yīng)用程序；（2）在訪問網(wǎng)絡(luò)信息方面：可以幫助應(yīng)用程序開發(fā)人員使應(yīng)用程序行為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀況；（3）在特定的數(shù)據(jù)保護(hù)和數(shù)據(jù)隱私機(jī)制方面，確保數(shù)據(jù)主權(quán)原則：客戶可以決定其數(shù)據(jù)存儲在何處，誰可以訪問該數(shù)據(jù)以及可以進(jìn)行何種處理等。所以，電信邊緣云應(yīng)具備如下特征[3]：

3.1 TEC基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）

電信邊緣云在傳統(tǒng)云計算定義的IaaS服務(wù)中增加了一些關(guān)鍵功能：

（1）基于目的地的多虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)創(chuàng)建：基于特定要求（例如：覆蓋的地理區(qū)域、延遲、駐留時間、帶寬等）的單個訂單能夠在不同運(yùn)營商范圍內(nèi)的多個位置創(chuàng)建虛擬機(jī)或容器；

（2）SLA演進(jìn)和變更通知，以便在無法滿足客戶其要求時可以采取相應(yīng)擴(kuò)大/縮小規(guī)模、更改配置等措施。

3.2 TEC邊緣連接即服務(wù)（NaaS）

TEC將提供NaaS功能來管理用戶與邊緣計算平臺之間、平臺組件之間以及不同平臺之間的連接，邊緣網(wǎng)絡(luò)的連接需要實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）虛擬計算和存儲資源的可伸縮性與連接它們的網(wǎng)絡(luò)資源，可進(jìn)行可伸縮性協(xié)調(diào)；

（2）按需（重新）配置：隨著計算和存儲資源的重新配置或遷移，或者用戶從一個邊緣區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一個邊緣區(qū)域，相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)資源可按需動態(tài)重新配置，這樣使得無論在何處都可以滿足邊緣計算應(yīng)用程序?qū)W(wǎng)絡(luò)資源的要求；

（3）適應(yīng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：分布式邊緣計算系統(tǒng)可以使用不同制式的網(wǎng)絡(luò)接入方式進(jìn)行連接。

因此，TEC應(yīng)為NaaS服務(wù)提供如下功能：

（1）服務(wù)管理：

• 服務(wù)質(zhì)量配置文件的選擇：TEC服務(wù)提供商向客戶提供預(yù)定義的QoS配置文件列表，以滿足客戶要交付的邊緣應(yīng)用程序的增強(qiáng)型連接需求。該目錄是動態(tài)的，可隨時識別出提出特定連接要求的邊緣應(yīng)用的新類別。此外，客戶也可以通過訪問一組預(yù)定義的KPI來監(jiān)視接收到的QoS；

• 策略設(shè)置：客戶可以設(shè)置策略，以使用與某些應(yīng)用程序相關(guān)的增強(qiáng)型連接。這種策略可以定義用于提供和使用該增強(qiáng)連接的條件。當(dāng)終端用戶使用應(yīng)用程序時，TEC服務(wù)提供商將傳遞出控制和應(yīng)用該策略的邏輯。

（2）服務(wù)供應(yīng)和使用：

• 在可行情況下，考慮到與其他服務(wù)可能的沖突，在終端用戶遵循客戶設(shè)置的QoS配置文件和策略下進(jìn)行連接時，TEC服務(wù)提供商會動態(tài)配置連接，并通知TEC客戶有關(guān)提供連接的結(jié)果，該結(jié)果包括可行的QoS 配置文件或拒絕連接請求；

• 如果根據(jù)終端用戶的要求提供增強(qiáng)連接，則僅在設(shè)置的策略可用時才能建立增強(qiáng)連接，例如，通過按下“激活”按鈕來明確顯示終端用戶的請求。一旦建立了增強(qiáng)連接，便會通過終端用戶的請求，為客戶生成使用情況計費(fèi)信息。 

  
  

圖 1 TEC-Naas

3.3 TEC平臺即服務(wù)（PaaS）

與其他PaaS一樣，TEC PaaS包括應(yīng)用程序啟用服務(wù)，并允許客戶集中在數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序邏輯以及抽象的物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、虛擬化層、操作系統(tǒng)、中間件等運(yùn)行環(huán)境下。

TEC PaaS基于Kubernetes，具有一些擴(kuò)展功能，可促進(jìn)全球TEC參與者之間的資源聯(lián)合，并在終端用戶從一個邊緣區(qū)域移動到另一個邊緣區(qū)域時（包括漫游到其本地網(wǎng)絡(luò)之外）提供邊緣服務(wù)，PaaS應(yīng)具備如下功能：

• 上線/注冊應(yīng)用程序（在應(yīng)用程序庫中）；

• 以不同的方式，跨多個運(yùn)營商和邊緣服務(wù)提供商，實(shí)例化TEC中在任何地理位置下的邊緣節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用程序。

4 電信邊緣云運(yùn)營模式

為了使TEC能夠?yàn)榭蛻籼峁┮恢碌姆?wù)，并允許將其服務(wù)范圍擴(kuò)展到單運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)覆蓋之外的地方，TEC 服務(wù)提供商應(yīng)為各運(yùn)營商提供相同服務(wù)。其中TEC的上下游利益鏈，包含客戶、服務(wù)提供商、基礎(chǔ)設(shè)施提供商、集成商、軟件開發(fā)者、運(yùn)營商等，本文主要針對運(yùn)營商進(jìn)行分析[3]。

4.1 運(yùn)營商參與角色

電信邊緣云價值鏈中的運(yùn)營商也可能扮演其他角色，如圖2所示。但是本文重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)營商作為基礎(chǔ)設(shè)施提供商和服務(wù)提供商兩個角色。

圖2 運(yùn)營商可能角色示意圖

4.1.1 作為基礎(chǔ)設(shè)施提供商

運(yùn)營商提供邊緣連接、計算和存儲基礎(chǔ)架構(gòu)。邊緣服務(wù)提供商可以使用此邊緣基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，向市場提供聚合的邊緣平臺服務(wù)，還可以為客戶提供應(yīng)用程序市場。該類運(yùn)營商可以是邊緣服務(wù)提供商的銷售渠道，也可以直接向客戶銷售解決方案。

4.1.2 作為服務(wù)提供商

運(yùn)營商直接向市場提供邊緣連接、基礎(chǔ)架構(gòu)和邊緣平臺服務(wù)。它可以與其他運(yùn)營商和邊緣服務(wù)提供商合作，以提供對超出其自身基礎(chǔ)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的邊緣服務(wù)訪問。不同運(yùn)營商可以聯(lián)合直接向客戶以及向其他服務(wù)提供商提供聯(lián)合邊緣云服務(wù)。

4.2 計費(fèi)模式參考

此外，TEC也將根據(jù)客戶的需求提供熟悉的、廣泛接受的收費(fèi)模式選項[3]。

（1）按使用付費(fèi)模型

計費(fèi)要素涉及：計算資源、存儲資源、連接性、邊緣連接即服務(wù)（基于請求的連接類型和使用時間），每個API請求（交易），進(jìn)行按需分配。

（2）容量預(yù)留模型

使用預(yù)先選定的永久分配給客戶的服務(wù)單元組合（計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)），并定期支付訪問邊緣計算服務(wù)（IaaS/PaaS/SaaS）的費(fèi)用。

（3）混合模型

包括預(yù)留和按使用付費(fèi)的組合，其中某些資源在一定時期內(nèi)被分配（容量預(yù)留模型），而另一些則按需分配（按使用付費(fèi)模型）。

（4）無服務(wù)器模型

在此模型中，客戶要求運(yùn)行具有特定性能特征的特定應(yīng)用程序，而系統(tǒng)由決定運(yùn)行每個位置所需資源的類型和數(shù)量。資源的數(shù)量會根據(jù)應(yīng)用程序使用的需求自動增加或減少，而無需客戶或TEC供應(yīng)商手動干預(yù)。這可能與需求的不確定性有關(guān)，并且其范圍和位置可能會隨時發(fā)生很大變化（例如，針對移動用戶的應(yīng)用）。

（5）分層定價模型

QoS SLA，包含如下要素，如：確定的時延、數(shù)據(jù)傳輸能力和速度、使用時段（高峰/非高峰時段）、網(wǎng) 絡(luò)位置（本地邊緣、遠(yuǎn)端、近端、中心節(jié)點(diǎn)）等。

5 結(jié)語

因此，為建立TEC，首先，要求絕大多數(shù)運(yùn)營商之間達(dá)成協(xié)議，以提供100％的市場覆蓋率，以提供全球影響力并吸引大量的應(yīng)用程序開發(fā)人員、設(shè)備制造商和獨(dú)立軟件供應(yīng)商參與其中；其次，必須大量采用標(biāo)準(zhǔn)的云實(shí)踐和工具，云社區(qū)設(shè)置公共（邊緣）云必須使用的接口、實(shí)踐和工具的種類。這樣運(yùn)營商需要達(dá)成基于電信的協(xié)議，以最大程度地創(chuàng)建被業(yè)界廣泛采用的通用電信邊緣云[5，6]。客戶既可以受益于服務(wù)運(yùn)營商的本地 性，又可以受益于運(yùn)營商聯(lián)合會的全球影響力。所以未來的邊緣云將是一個混合的多云，將私有云、公有云、邊緣云與基于運(yùn)營商的電信邊緣云結(jié)合在一起，多云共存。所以，如何完成多云管理將是下一步需要關(guān)注的重要課題之一。

作者簡介：

黃 倩（1992-），女，工程師，碩士，現(xiàn)就職于聯(lián)通研究院，從事邊緣計算、開源技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化工作、5G 垂直行業(yè)咨詢工作。

黃 蓉（1986-），女，高級工程師，博士，現(xiàn)就職于聯(lián)通研究院，從事白盒基站、邊緣計算工作。

陳 杲（1976-），男，高級工程師，博士，現(xiàn)就職于聯(lián)通研究院，從事邊緣計算工作。

王友祥（1979-），男，高級工程師，博士，現(xiàn)就職于聯(lián)通研究院，從事5G/6G新技術(shù)。

參考文獻(xiàn)： 

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[2] 聯(lián)通智匯. 西班牙電信、中國聯(lián)通和KT成功驗(yàn)證5G多址邊緣計算技術(shù)[EB/OL]. https://mp.weixin.qq.com/s/l1fwITCShWDA9c4_9Fb3Q, 2020, 12. 

[3] GSMA. Telco-Edge-Service-Description-Commercial-Principles[EB/OL]. https://www.linkedin.com/feed/update/urn:l i:activity:6727614482249461760/, 2020, 10. 

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[5] GSMA. FutureNetworksProgramme_OperatorPlatformConcept[EB/OL]. https://www.gsma.com/futurenetworks/ resources/operator-platform-concept-whitepaper/, 2020, 3. 

[6] 開源先鋒. GSMA Operator Platform Concept white paper[EB/OL]. https://mp.weixin.qq.com /s/YPlnOcXRbiBXGqBuYoDAvA, 2020,3.

摘自《自動化博覽》2021年2月刊