MEC je síťová architektura, která poskytuje možnosti cloud computingu na okraji mobilní sítě, aby umožnila extrémně nízkou latenci, vysokou propustnost a přístup k informacím z rádiové sítě v reálném čase.

Popis

Multi-Access Edge Computing (MEC), dříve Mobile Edge Computing, je systémová architektura definovaná ETSI a integrovaná do ekosystému 3GPP, která přesouvá hostování aplikací a prostředky cloud computingu z centralizovaných datových center na síťový okraj (edge). Tento ‘okraj’ je fyzicky i logicky blízko koncového uživatele, typicky v bodech agregace základnových stanic, centrálách nebo přímo v rámci samotné rádiové přístupové sítě (RAN). Platforma MEC se skládá z virtualizační infrastruktury (např. malé datové centrum), která hostuje MEC aplikace a poskytuje základní MEC služby. Tyto aplikace běží nad MEC hostitelem, který zahrnuje MEC platformu a virtualizační infrastrukturu.

Architekturu ukotvuje MEC systém, který zahrnuje MEC hostitele a MEC správu. MEC hostitel obsahuje MEC platformu (poskytující servisní API) a MEC aplikace. MEC správa zahrnuje MEC orchestrátor (pro správu životního cyklu aplikací) a správce MEC platformy. Klíčové je, že MEC poskytuje sadu standardizovaných API, zejména API služby Radio Network Information Service (RNIS), které umožňují autorizovaným aplikacím přistupovat k reálným kontextovým informacím o podmínkách v rádiové síti (např. poloha UE, vytížení buňky, propustnost). Dalším klíčovým API je Location API. Tato expozice síťových schopností je základním aspektem MEC.

Jak to funguje, zahrnuje směrování provozu a hostování aplikací. Provoz v uživatelské rovině může být směrován (odkloněn) k lokální MEC aplikaci namísto přenášení do vzdálené internetové brány. Toho je dosaženo mechanismy jako je výběr User Plane Function (UPF) a odklon provozu v 5G Core síti. Například aplikace rozšířené reality citlivá na latenci může být hostována na MEC serveru na okraji sítě. Když UE vyžádá tuto službu, Session Management Function (SMF) sítě vybere UPF, která je umístěna společně s MEC hostitelem. Datový provoz UE je pak směrován na tuto lokální UPF a dále k MEC aplikaci, což vede k minimální latenci. Aplikace může také použít RNIS API k přizpůsobení své služby na základě kvality rádiového spoje nebo polohy uživatele.

K čemu slouží

MEC byl vytvořen, aby řešil omezení centralizovaných cloudových architektur pro aplikace citlivé na latenci, náročné na šířku pásma a využívající kontext. Řeší problém zahlcení sítě a vysoké latence způsobené přenášením veškerého provozu do vzdálených centrálních datových center. Vzestup aplikací, jako jsou autonomní vozidla, průmyslový IoT, imerzivní VR/AR a analýza videa v reálném čase, vyžadoval latence v řádu jednotek milisekund a efektivní lokální zpracování dat, což tradiční mobilní sítě nemohly poskytnout.

Historický kontext zahrnuje vývoj směrem k 5G, kde klíčové scénáře použití jako Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra-Reliable Low-Latency Communications (URLLC) a Massive Machine Type Communications (mMTC) vyžadují podporu edge computingu. Počáteční koncepty z ETSI ISG MEC byly integrovány do specifikací 3GPP počínaje Release 15, aby byla zajištěna bezproblémová interoperabilita s architekturou 5G systému. MEC transformuje síť z čistého přenosového kanálu na distribuovanou výpočetní platformu, což umožňuje nové obchodní modely pro operátory a vertikální odvětví tím, že umožňuje aplikacím třetích stran využívat prostředky na okraji sítě a síťové informace.

Klíčové vlastnosti

• Hostuje aplikace v bezprostřední blízkosti koncových uživatelů na síťovém okraji
• Poskytuje standardizovaná API (např. RNIS, Location) pro přístup aplikací k síťovému kontextu v reálném čase
• Umožňuje lokální průnik provozu (breakout) a optimalizaci uživatelské roviny prostřednictvím výběru UPF
• Podporuje extrémně nízkou latenci a vysokou propustnost pro náročné aplikace
• Umožňuje správu životního cyklu aplikací (registrace, vytvoření instance, ukončení)
• Zpřístupňuje síť a služby vývojářům aplikací třetích stran (network and service exposure)

Související pojmy

• UPF – User Plane Function

Definující specifikace

• TR 22.804 (Rel-16) — 5G Automation in Vertical Domains Study
• TS 23.222 (Rel-19) — Common API Framework for 3GPP Northbound APIs
• TS 23.558 (Rel-20) — Architecture for Edge Applications
• TS 23.700 (Rel-20) — XR Services Application Enablement Layer
• TS 23.722 (Rel-15) — Common API Framework (CAPIF) for 3GPP Northbound APIs
• TR 23.958 (Rel-19) — EDGEAPP alignment with ETSI MEC and GSMA OP
• TS 26.891 (Rel-16) — Media Distribution Services in 5G System
• TR 26.928 (Rel-19) — Study on eXtended Reality (XR) in 5G
• TR 33.867 (Rel-17) — User Consent for 3GPP Services

📖 Anglický originál a plná specifikace: MEC na 3GPP Explorer