5G邊緣云背景下的新媒體解決方案

包順華

（吉林吉大通信設計院股份有限公司，吉林 長春 130012）

0 引 言

5G邊緣云不同于傳統5G技術，所提供的業務場景更豐富，能夠為公網提供5G邊緣云前后時延對比，且能夠大幅度降低時延指標。伴隨著當前5G邊緣云技術的逐漸普及優化，新媒體解決方案內容也越來越豐富。

1 邊緣云的相關介紹

邊緣云屬于5G技術中的新興網絡架構與開放平臺，其中融合了包括網絡、計算與存儲在內的諸多技術內容。它的部署完全靠近人的網絡邊緣側，可滿足敏捷連接、實時業務、應用智能、數據優化以及安全隱私保護等多種關鍵技術需求。換個角度來講，邊緣云屬于一種“就近計算”概念，可將計算能力代入網絡邊緣，不需要將數據上傳到集中云，降低了等待時延與云端往返的數據資源開銷，也能將邊緣云密集型計算任務遷移到網絡邊緣側位置，有效降低傳輸網與核心網負擔，有助于減少網絡帶寬壓力。同時，它可快速響應用戶請求，也有助于提升用戶服務質量。

另外，通過5G邊緣云整合、開放網絡能力可融合更多云計算與大數據技術內容，確保網絡邊緣有效契合第三方網絡應用部署。實際上，5G邊緣云是對網絡架構的平滑演進過程，其中成功引入了3GPP技術內容，主要基于服務化架構構建5G網絡協議模型，并做到對各類業務內容的靈活支持。與此同時，建立5G邊緣網絡技術標準體系，確保5G邊緣云能夠被靈活部署于接入局網，實現邊緣DC或更高位置數據中心的科學合理化優化[1]。

2 邊緣云與新媒體解決方案

目前，邊緣云與新媒體可共同構建5G解決方案，二者在流程優化、平臺再造以及媒介資源生產要素整合方面具有默契，可實現對新媒體解決方案技術手段的有效融通，保證建立新型主流媒體。而在運營商指導下，邊緣云與新媒體也共同建設解決方案，形成了新ICT智能化業務體系。相比較而言，5G技術具有比4G技術更大的帶寬、更低的時延以及更理想的視頻載體。目前的5G技術在使用初期與中期、末期都能夠與構建VR直播、點播、VR游戲技術體系建立5G高相關度智能化發展體系，確保業務驅動有效到位[2]。

5G技術與邊緣云共同構建架構，基于ETSI體系提出邊緣云架構，提出基于NFV的邊緣云參考架構，并基于5G技術形成APP。在邊緣平臺運行移動網無縫對接體系，確保模塊之間參考節點設計功能模型。基于邊緣云架構建立APP虛擬基礎，結合軟件實體凸顯各種技術表現形式，確保基礎設施靠近網絡邊緣建立用戶側體系。另外，在邊緣云架構中建立主機級和系統級兩大部分。主機級部分包含MEP邊緣云平臺、移動邊緣APP以及虛擬化基礎設施。基于邊緣云架構可從西向東進行等級劃分，保證邊緣云功能模塊與邊緣云管理模塊并行，結合接口完成信號交互通信操作，確保模塊之間接口信號交互與通信到位。其中，MEP是主體架構的最重要部分，基于第三方APP建立邊緣云平臺，主要基于PaaS能力部署平臺確保第三方APP通過Mp1接口與MEP平臺建立特定服務體系，從而滿足多項功能內容，明確精準定位、建立本地分發、分流以及DNS機制[3]。

3 基于5G邊緣云的新媒體解決方案研究

3.1 明確應用場景

基于5G邊緣云建立區域融媒體平臺。它可被廣泛應用于區域融媒體中心，凸顯其低延遲、高并發、高同步、4K以及安全管控等融媒體能力服務體系優勢。基于傳統融媒體方案部署核心網絡云平臺，可確保CDN發布、網絡路徑延時控制到位，最終構建一套完整的5G邊緣云新媒體解決方案[4]。

3.2 提出網絡訴求

在建立新媒體解決方案過程中需要分析網絡訴求，圍繞云直播、云導播、云編輯、云演播等過程進行分析，優化5G邊緣化技術體系，構建直播、導播、編輯機制，實現網絡訴求優化。該過程要利用直播推流調整5G網絡，建立網絡小基站，進而獲得更穩定的推流帶寬，實現低延遲傳輸，建立特定區域受眾體系，通過邊緣云獲得最新數據資源內容。例如，土語賽事、演唱會等都能配合系統的VR、4K進行直播，確保用戶在任意場合位置都能觀看到低時延、高清晰的視頻內容，追求實現沉浸式直播[5]。

3.3 優化組網方式

基于5G邊緣云優化新媒體組網方式會運用到4K編碼器，并連接5G CPE體系形成5G直播智能箱，有效解決超高清直播網絡接入內容，優化編碼性能。如此優化組網可應用于體育賽事、演唱會、演播室等環節。在組網過程中運用到4K VR攝像頭進行采集直播，設計沉浸式場景滿足技術應用需求，主要用于數據傳輸與記者全景連線報道，并將信號內容分給PC、手機用戶。另外，基于AR智能眼鏡高清直播構建現場報道虛擬場景，保證新聞采訪、跟蹤報道到位。這里可以設計云演播廳，結合視頻信號連線構建演播廳實現跨區域、多視角互通互聯，也有效打破了演播室中存在的時間與空間限制。相比之下，邊緣云網絡與公網之間存在延時差異，其5G邊緣云延時最高可降低60%左右，且其邊緣云支持UE播放并發量一般大于普通公網。

實際上，相比于公網環境，它的5G邊緣云的轉碼輸出碼率與分辨率都明顯偏低，對于4K原始碼率的轉碼改善效果相對明顯。而在邊緣云網絡支持下，基于不同碼率與分辨率的端時嚴查表現差別較小，可證明5G邊緣云在應用過程中具有良好的網絡效果。基于AR眼鏡應用部署5G邊緣云可繞行網絡，可有效提高數據傳輸實時標準，將原有數據傳輸速度從90 ms直降到30 ms[6]。

4 中國聯通的5G邊緣云背景下的新媒體解決方案

4.1 新媒體解決方案的設計與應用

中國聯通已經率先進入5G時代，構建了5G邊緣云全景架構。它的邊緣云系統部署的是典型的下沉邊緣網絡，其中將MEP專門作為AF，并在邊緣DC部署本地DC，在RAN側建立UPF連接，通過UPF建立下沉網絡到邊緣網絡連接，再利用UPF與邊緣云、5G網絡共同整合部署新媒體解決方案。在新媒體解決方案的控制面板中，主要利用UPF建立5G邊緣云體系，確保UPF與邊緣云邊緣DC相互銜接，滿足新媒體解決方案技術處理要求。另外，在本地接入數據網絡硬件資源，最終建立ME APP集群，確保所部屬網絡邊緣與邊緣資源相互銜接。在UPF下沉網絡邊緣位置建立網元，保證網元部分與邊緣云、5G網絡銜接于一體，優化聯通MEP管控，為管控網元提供統一的通信能力開放架構[7]。

在網絡的管理部分專門設計了OSS、MEO等，確保通信基本功能與ETSI定義保持一致。同時，在較高位置設置通信云，保證平臺中多個區域的多個DC基礎都能與設施層成為一體，實現統一管理。另外，要充分考慮到邊緣云垂直行業業務特點，確保CMP面向第三方構建服務門戶，合理運用MEP支撐能力與APP生命周期管理機制構建生態化邊緣內容體系。而在其他網元部分則要部署同心云位置，確保5G邊緣云設計到位。

在上述基礎上，在區域DC位置部署5G架構，結合AF、UPF、LADN明確本地特性，結合網元部署通信云位置。考慮到邊緣云屬于多接入結構，因此需要基于有線、無線接入建立固網邊緣云體系，同時需把握具體設計細節[8]。

4.2 新媒體解決方案的具體優勢

中國聯通建立5G邊緣云全景架構是希望將ETSI、5G邊緣云架構全部整合進來，建立未來邊緣云體系，實現5G技術與傳統4G技術、3GPP核心網絡架構的有效對接。但是，考慮到無線接入、城域承載部分架構的有效化設計，還需要對新媒體解決方案的具體優勢進行分析。

首先，分析邊緣云結合網搭建思路、邊緣云相關內容，構建4G網絡架構，并建立S1接口串口。可采用旁掛方式進行設計，確保邊緣云5G網絡重要旁掛方式優化調整，同時分析網絡架構部署位置。就目前看來，比較成熟的邊緣云網元模塊都是相對抽象的，都能基于AF網元建立下沉式結構，并利用UPF完成下沉作業業務分流，以提高網元模塊化形式優化，實現面向5G網絡的快速化部署。

其次，它明確了邊緣云在中國聯通中的信云架構內容，同時要保證邊緣DC、機房布置靠近業務點附近，能夠實現部署資源有效相應，優化邊緣云管理平臺，實現對區域管轄范圍內邊緣云平臺的有效管理。

為了實現成本功能平衡，目前5G網絡鼓勵運營商部署分層云架構，其中包含集中式與區域性數據處理中心，圍繞網絡邊緣部署主動靠近流量發生地分析空間受限問題，最大限度強大處理功能，建立開放式邊緣服務器與數據中心解決方案，并建立組合方案，實現并優化邊緣部署。因此，采用超緊湊型設計十分必要，可部署在5G網絡邊緣云架構基站站點中，滿足客戶端最苛刻的數據需求。此外，結合實時網絡功能虛化開放平臺，兼容最新的OpenStack分布式構造，基于硬件解決方案供運行小型數據中心，以提供邊緣環境所需要的基本性能內容與低時延內容。例如，基于開放式邊緣基礎設計5G網絡邊緣云解決方案，及基于X86架構全面支持邊緣云部署，建立開放式邊緣服務器（選擇在基站站點中部署）。另外，建立開放式邊緣服務器機架，同時支持5個服務器。開放式邊緣可擴展架構支持建立X86處理加速技術可插拔加速模塊。同時，建立4G、5G功能的應用交付硬件加速功能體系，其中應該融入Cloud RAN和人工智能AI體系，同時提供邊緣環境所需要的各種服務內容。開放式邊緣基礎設施設計支持關鍵機器學習與AI工作流，能夠為邊緣云帶來低時延受益內容。

整體來講，該架構是具有邊緣云架構獨立特性的，主要基于中國聯通邊緣云平臺構建了多層次架構體系（4層次），分別為基礎設施層、虛擬數據層、平臺能力層以及技術應用層。基于多層次建立MEP移動邊緣服務體系，呈現了AF技術內容，最終利用APP獲得LADN數據，利用Mp1接口獲取平臺能力，部署IaaS層優化邊緣資源。該平臺要啟動規模試點，結合邊緣云技術模式優化調整中國聯通的邊緣云規模試點，保證指定的特定應用場景能夠實現全方位智能化技術應用。同時，建立邊緣云平臺，基于ETSI標準規范標準化定義內容[9]。

5 結 論

除上述技術要點外，還要啟動規模試點，結合5G商用部署技術優化虛擬化網元功能，確保5G網絡建設到位，啟動邊緣DC云資源池，實現資源規模化建設。綜上所述，要不斷完善5G邊緣云生態狀態，構建技術標準引領，確保自主掌控開源業務格局，實現接入網絡的無縫融合，同時建立融合用戶統一邊緣云業務平臺服務體系，進一步實現5G邊緣云技術優化，真正為未來我國乃至全球5G技術的有效延伸拓展創造有利空間條件，通過各種豐富的新媒體平臺解決5G技術運營問題，建立5G技術與新媒體平臺之間的更多聯系。