Nhóm 07 5g multi access edge computing

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

TIỂU LUẬN MƠN HỌC

ĐIỆN TỐN BIÊN ĐA TRUY NHẬP
Bộ mơn:

Báo hiệu và điều khiển kết nối

Giảng viên:

Hồng Trọng Minh

Nhóm tiểu luận:

07

Sinh viên thực hiện:

Lương Hồng Anh- B18DCVT014
Nguyễn Thành Cơng- B18DCVT038
Đỗ Văn Việt- B18DCVT437

Hà Nội, tháng 10 /2021


Nhóm 07

LỜI CẢM ƠN
Trong gần 4 năm được học tập tại Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn Thơng,
sinh viên chúng em đã nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ tận tình của Thầy Cơ giáo trong

Học viện. Đặc biệt, sinh viên nghành Kỹ Thuật Điện Tử Viễn Thông chúng em đã được
tìm hiểu, nghiên cứu, học hỏi, tiếp thu biết bao nhiêu kiến thức dưới sự hướng dẫn tận
tâm của Thầy Cơ.
Trước hết nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất tới các Thầy Cô
giáo của Học Viện nói chung và các Thầy Cơ giáo trong khoa Kỹ Thuật Điện Tử Viễn
Thơng nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý
báu trong suốt hơn bốn năm học vừa qua.
Nhóm em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Hồng Trọng Minh, thầy đã
nhiệt tình chỉ dạy cho chúng em những kiến thức cần thiết của môn học này.
Tuy đã cố gắng nhưng do kiến thức còn hạn chế nên bài tiều luận vẫn cịn nhiều
thiếu sót, hi vọng thầy sẽ góp ý và bổ sung để nhóm em hồn thiện bài tiểu luận của
mình một cách tốt nhất.
Cuối cùng, nhóm em xin kính chúc các Thầy Cơ và gia đình dồi dào sức khỏe và
thành cơng trong sự nghiệp cao quý.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 10 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

Nhóm sinh viên thực hiện

Hồng Trọng Minh

Lương Hồng Anh
Nguyễn Thành Cơng
Đỗ Văn Việt

2

Nhóm 07

LỜI NĨI ĐẦU
Trong nền cơng nghệ 4.0 hiện nay, việc triển khai mạng 5G là một xu thế tất yếu
đối với mọi lĩnh vực đời sống. Công việc hiện nay ln địi hỏi nâng cao khả năng tính
tốn, truyền thơng tin cậy băng rộng với độ chính xác cao cùng với độ trễ thấp, nâng cao
chất lượng dịch vụ. Để đáp ứng tối ưu nhất các nhu cầu như vậy, Điện toán biên đa truy
nhập (Multi-Access Edge Computing – MEC) là một yếu tố quan trọng trong việc triển
khai cùng với mạng 5G.
MEC là một khải niệm kiến trúc mạng do Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu
– ETSI định nghĩa, cho phép di chuyển việc tính tốn lưu lượng và dịch vụ từ một đám
mây tập trung đến vùng biên của mạng, gần với các thiết bị người dùng. Thay vì gửi tất
cả dữ liệu lên đám mây để xử lý, biên mạng sẽ phân tích, xử lý, lưu trữ một phần dữ
liệu. Việc này đảm bảo được tốt nhất độ trễ cực thấp nhằm mang lại hiệu suất thời gian
thực cho các ứng dụng băng thông cao.
Trong bài này, các kiến trúc mạng được đưa ra liên quan tới việc xây dựng một
kiến trúc mạng 5G có tích hợp MEC. Các vấn đề liên quan tới việc ảo hóa các chức năng
mạng (NFV) cũng như việc tham chiếu các chức năng của kiến trúc MEC vào trong mơi
trường ảo hóa (NFV) sẽ được trình bày. Cuối cùng, các ứng dụng của MEC cụ thể trong
thực tế sẽ được trình bày như các dịch vụ hướng tới người dùng (thực tế tăng cường, các
ứng dụng độ trễ thấp,…); ứng dụng cho bên thứ ba (bảo mật, an, theo dõi, cơ sở hạ
tầng,…) và các ứng dụng liên quan tới hiệu suất mạng và QoS.

3


Nhóm 07

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................. 2

LỜI NĨI ĐẦU ............................................................................................................................ 3
MỤC LỤC .................................................................................................................................. 4
TỪ KHÓA .................................................................................................................................. 5
1. Giới thiệu MEC và các khái niệm liên quan .......................................................................... 6
2. MEC đối với mạng 5G ........................................................................................................... 7
3. Khái niệm kiến trúc MEC....................................................................................................... 7
3.1. Điện toán đám mây và Điện toán biên ......................................................................................... 7
3.2. Kiến trúc mạng 5G ....................................................................................................................... 8
3.3. Tích hợp MEC vào mạng 5G ....................................................................................................... 9
3.4. Các chức năng mạng của MEC .................................................................................................... 9

4. Kiến trúc ETSI MEC ............................................................................................................ 10
4.1. Tài liệu và thuật ngữ................................................................................................................... 10
4.2. Nguyên tắc thiết kế..................................................................................................................... 11
4.3. Kiến trúc tham chiếu hệ thống MEC .......................................................................................... 13
4.3.1. Trình quản lý cơ sơ hạ tầng ảo hóa (VIM) .......................................................................... 13
4.3.2. Máy chủ MEC ..................................................................................................................... 14
4.3.3. Khối quản lý nền tảng MEC ................................................................................................ 15
4.3.4. Bộ điều phối MEC............................................................................................................... 15
4.3.5. Các thành phần liên quan khác ........................................................................................... 15

5. MEC ảo hóa chức năng mạng (MEC in NFV) ..................................................................... 17
6. Hỗ trợ MEC cho Network Slicing ........................................................................................ 18
7. Các trường hợp sử dụng (MEC Use Case) ........................................................................... 19
7.1. Dịch vụ hướng tới người dùng ................................................................................................... 20
7.2. Nhà điều hành và Dịch vụ của bên thứ ba .................................................................................. 24
7.3. Cải tiến hiệu suất mạng và QoS ................................................................................................. 26

8. Kiến trúc 3GPP để đáp ứng các ứng dụng biên .................................................................... 31
8.1. Các yêu cầu quan trọng: ............................................................................................................. 32

8.2. Kiến trúc chức năng EDGEAPP: ............................................................................................... 32
8.3. Các thực thể chức năng .............................................................................................................. 32
8.4. Các điểm tham chiếu: ................................................................................................................. 33
8.5. Kiến trúc Đám mây-Biên di động tổng hợp ............................................................................... 34

4


Nhóm 07

TỪ KHĨA
Điện tốn biên đa truy nhập

MEC

Mutil-Access Edge Computing

ETSI

European Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu
Standards Institute
âu

AF

Application Function

AMF

Access

and
Mobility Chức năng quản lý và truy cập di
Management Function
động

AUSF

Authentication Server Function

Chức năng máy chủ xác thực

NEF

Network Exposure Function

Chức năng tiếp xúc mạng

NF

Network Function

Chức năng mạng

NFVI

NF virtualization Infrastructure

Ảo hóa chức năng mạng( cơ sở hạ
tầng

NRF

Network reponsitory function

Chức năng kho lưu trữ mạng

NSSF

Network slice selection function Chức năng chọn lát mạng

PCF

Policy control function

Chức năng kiểm sốt chính sách

SMF

Session management function

Chức năng quản lý phiên

UDM

Unifiled data management

Quản lý dữ liệu đơn lẻ

UE

User equipment

Thiết bị người dùng

UPF

User plane function

Chức năng mặt phẳng người
dùng (dữ liệu “máy bay”)

VNF

Virtual Network Function

Chức năng ảo hóa mạng

NFV

Network
Virtualization

API

Application
Interface

QoS

Quality of Service

Chức năng ứng dụng

Function Ảo hóa chức năng mạng
Programming Giao diện lập trình ứng dụng
Chất lượng dịch vụ
5


Nhóm 07

1. Giới thiệu MEC và các khái niệm liên quan
1.1. Điện toán đám mây (Cloud)
Điện toán đám mây là một thuật ngữ của việc cung
cấp tài nguyên máy tính cho người dùng tùy theo mục
đích sử dụng thơng qua Internet.
Nguồn tài ngun có thể là bất cứ thứ gì liên quan
đến điện tốn và máy tính: phần mềm, phần cứng, hạ
tầng mạng, máy chủ,… Dữ liệu có thể được gửi đến
Đám mây để xử lý, lưu trữ, và gửi trở lại người dùng
theo yêu cầu.

1.2. Điện toán biên (Edge):
Một chiến lược để triển khai khả năng xử lý ở biên
mạng, nơi các thiết bị đầu cuối được kết nối và để thực
hiện xử lý phần lớn dữ liệu được lấy từ và cung cấp
cho phần cuối thiết bị đầu cuối.

1.3. Điện toán Đám mây – Biên (Edge-Cloud):
Một dạng điện toán biên cung cấp khả năng điện toán đám mây, cũng như một môi

trường dịch vụ thông tin, ở vùng biên của mạng. Mục đích là cung cấp khả năng tính
tốn, lưu trữ và băng thơng gần hơn với đầu vào dữ liệu/người dùng cuối.

1.4. Điện toán biên đa truy cập (MEC):
Điện tốn biên đám mây cung cấp mơi trường dịch vụ thơng tin và khả năng điện tốn
đám mây ở biên của mạng truy cập có chứa một hoặc nhiều loại cơng nghệ truy cập gần
với người sử dụng.
Nó được đặc trưng bởi độ trễ cực thấp hoặc dung lượng tốc độ dữ liệu cao hoặc cả
hai. Đối với truy cập khơng dây (ví dụ: trong mạng truy nhập vô tuyến), MEC cung cấp
quyền truy cập theo thời gian thực vào thông tin mạng vô tuyến mà các ứng dụng có thể
tận dụng.

1.5. Điện tốn biên di động:
Là một dạng điện tốn biên truy nhập khơng dây trong mạng di động.

6


Nhóm 07

2. MEC đối với mạng 5G
MEC là một yếu tố quan trọng trong việc triển khai 5G.
MEC cho phép nhà điều hành và các dịch vụ của bên thứ ba được lưu trữ gần điểm
truy cập của thiết bị người dùng (UE – User Equipment). MEC cho phép triển triển khai
khả năng Điện toán đám mây ở biên mạng. Do đó MEC được coi là cần thiết trong cả
ba kịch bản sử dụng mạng 5G.

Băng thông di động nâng cao (eMBB): yêu cầu tốc độ dữ liệu cao, bao gồm cả
tốc độ dữ liệu và dung lượng tổng thể. Việc di chuyển phần lớn thông tin liên lạc của
UE sang vùng lận cận sẽ giảm bớt gánh nặng cho mạng lõi. QoS cũng được cải thiện do

đường truyền mạng ngắn hơn nhiều.

Thông tin liên lạc với số lượng lớn các thiết bị (MMTC): 5G phải triển khai
trên số lượng lớn các thiết bị với mật độ cao. MEC có vai trò thu thập và xử lý dữ liệu
cục bộ trước khi đưa lên mạng lõi 5G để truyền tới máy chủ ở xa.

Truyền thông đáng tin cậy với độ trễ cực thấp (URLLC): Để truyền thông
đáng tin cậy với độ trễ cực thấp, các hoạt động phải được thực hiện một cách cục bộ.
Như vậy, MEC có thể đáp ứng được yêu cầu này, đồng cải thiện QoS.

3. Khái niệm kiến trúc MEC
3.1. Điện toán đám mây và Điện tốn biên

Hình 1. So sánh giữa điện tốn đám mây và biên
Hình 1.1 minh họa sự khác biệt giữa điện toán đám mây và điện toán biên trong bối
cảnh truy cập mạng khơng dây vào Internet. Trong điện tốn đám mây truyền thống, các
dịch vụ đám mây — bao gồm ứng dụng, lưu trữ và nền tảng ảo — được duy trì tập trung
bởi nhà cung cấp dịch vụ đám mây. Điện toán biên là một kiến trúc phân tán, phi tập
trung, mang các dịch vụ dựa trên đám mây đến gần hơn với người dùng, giảm gánh nặng
mạng lõi.
7


Nhóm 07

3.2. Kiến trúc mạng 5G

Hình 2. Kiến trúc 5G (Mạng di động thế hệ tiếp theo)
Hình 2 đề xuất các thiết bị biên phù hợp với kiến trúc mạng 5G.
Mạng lõi bao gồm một số bộ định tuyến và các thiết bị chuyển mạch mạng khác để

di chuyển dữ liệu trong cùng mạng hoặc khác mạng. Ngồi ra cịn có các điểm truy nhập
nhằm truy nhập từ mạng truy nhập vơ tuyến (RAN) và mạng có dây. Cuối cùng, có các
nền tảng điện tốn đám mây ở biên của mạng lõi. Các nút biên có thể được coi là một
phần của mạng lõi hoặc các thiết bị riêng biệt được gắn ở biên của mạng lõi.
Có một số khía cạnh mạng của ngắt cục bộ cần xem xét:
Ngoài việc cung cấp quyền truy cập vào các dịch vụ đám mây cục bộ, ngắt
cục bộ thường cung cấp kết nối với Internet, bỏ qua mạng lõi của nhà cung cấp
dịch vụ di động.
Nút ngắt cục bộ có thể là với mạng cục bộ cũng như các dịch vụ máy tính
và lưu trữ cục bộ. Ví dụ, trong các ứng dụng phương tiện đến cơ sở hạ tầng, thường
có một cơ sở hạ tầng bên đường với một mạng và các máy chủ ứng dụng khác
nhau. Với tính năng ngắt cục bộ, thiết bị di động có thể kết nối cục bộ với mạng
dữ liệu đó. Một ví dụ khác, một nhà máy hỗ trợ 5G có thể là tất cả các thiết bị di
động 5G nói chuyện với một máy chủ ứng dụng CNTT của nhà máy được triển
khai trên nền tảng MEC. Nhưng nhiều khả năng các thiết bị di động 5G sẽ nói
chuyện với mạng CNTT của nhà máy bao gồm nhiều máy chủ và thiết bị được kết
nối bằng cơng nghệ mạng khác (ví dụ: Wi-Fi).

8


Nhóm 07

3.3. Tích hợp MEC vào mạng 5G

Hình 3: Điện tốn biên đa truy cập tích hợp vào mạng 5G
Hình 3 đưa ra góc nhìn khác của một kiến trúc dựa theo MEC và mối quan hệ chức
năng giữa các thành phần. Thiết bị biên là thành phần ngoài cùng; nó bao gồm các thiết
bị người dùng cuối và các cảm biến nằm ở “vùng cuối cùng” của mạng. Hạ tầng biên
được kết nối với biên thiết bị bằng mạng truy nhập. Cơ sở hạ tầng biên thường nằm gần

với thiết bị biên nhưng có các đặc điểm của một trung tâm dữ liệu được lưu trữ truyền
thống. Cơ sở hạ tầng biên có thể được kết nối với nhau trên nhiều trang web, sử dụng
lớp mạng biên tổng hợp hoặc thông qua mạng lõi đến đám mây hoặc trung tâm dữ liệu.

3.4. Các chức năng mạng của MEC

Hình 4. Thực hiện chức năng mạng của MEC
Dù các thiết bị biên MEC được coi là một phần của mạng lõi hay là hệ thống biên
gắn với mạng lõi, ảo hóa chức năng mạng (NFV) và việc sử dụng các chức năng mạng
ảo hóa này (VNF) tích hợp các thiết bị MEC với mạng lõi 5G.
Hình 4 đưa ra các chức năng mạng được thực hiện trên nền tảng ảo hóa NFV.
Chức năng mặt phẳng người dùng được phân phối thành nhiều hệ thống MEC. Hệ
9


Nhóm 07

thống MEC lưu trữ một hoặc nhiều ứng dụng và các dịch vụ đám mây khác và hỗ trợ
triển khai mạng.

4. Kiến trúc ETSI MEC
4.1. Tài liệu và thuật ngữ
Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI), cơ quan đã phát triển một bộ tiêu chuẩn
cho NFV, cũng là cơ quan phát triển các tiêu chuẩn cho MEC. Các tài liệu ETSI quan
trọng nhất trên MEC, theo quan điểm của cuốn sách này, như sau:
ETSI GS MEC 001: Multi-Access Edge Computing (MEC);
Terminology.
ETSI GS MEC 002: Multi-Access Edge Computing (MEC); Phase 2:
Use Cases and Requirement.
ETSI GS MEC 003: Multi-Access Edge Computing (MEC); Framework

and Reference Architecture.
ETSI GR MEC 024: Multi-Access Edge Computing (MEC); Support for
Network Slicing.
Định nghĩa

Thuật ngữ

Một hệ thống cung cấp môi trường dịch vụ CNTT và khả
Multi – access
năng điện toán đám mây ở biên của mạng truy cập có chứa
adge computing
một hoặc nhiều loại cơng nghệ truy cập và gần gũi với người
(MEC)
dùng của nó.
MEC application

Một ứng dụng có thể được khởi tạo trên máy chủ MEC
trong hệ thống MEC và có khả năng cung cấp hoặc sử dụng
các dịch vụ MEC.

MEC host

Một thực thể có chứa nền tảng MEC và cơ sở hạ tầng ảo
hóa cung cấp máy tính, lưu trữ và tài nguyên mạng cho các
ứng dụng MEC.

Các thành phần xử lý việc quản lý chức năng MEC cụ thể
MEC host – level
của một nền tảng MEC cụ thể, một máy chủ lưu trữ MEC và
management

các ứng dụng MEC chạy trên đó.
MEC
management
MEC
platform

Quản lý cấp độ hệ thống và cấp độ máy chủ đa truy cập.
Một tập hợp các chức năng được yêu cầu để chạy các ứng
dụng MEC trên cơ sở hạ tầng ảo hóa máy chủ lưu trữ MEC
cụ thể và cho phép chúng cung cấp và sử dụng các dịch vụ
MEC và có thể cung cấp một số dịch vụ MEC.
10


Nhóm 07

MEC service

Một dịch vụ được cung cấp thơng qua nền tảng MEC hoặc
bởi chính nền tảng MEC hoặc bởi một ứng dụng MEC.

MEC system

Một tập hợp các máy chủ MEC và quản lý MEC cần thiết
để chạy các ứng dụng MEC.

MEC

Quản lý cấp hệ thống

system – level
management
Bảng 1. Định nghĩa cho một số thuật ngữ được sử dụng trong các tài liệu ETSI MEC.

4.2. Nguyên tắc thiết kế
ETSI GS MEC 002 liệt kê các nguyên tắc chung sau đây hướng dẫn thiết kế và phát
triển các hệ thống biên MEC:
 NFV alignment( Điều chỉnh ảo hóa chức năng mạng): Hệ thống máy chủ biên
MEC hỗ trợ động một số ứng dụng. Do đó, các tài nguyên cần thiết thay đổi theo
thời gian và mơi trường ảo hóa cung cấp sự linh hoạt cần thiết. Kiến trúc ETSI
sử dụng NFV. Nếu một hệ thống biên là một phần của mạng lõi, điều này đương
nhiên phù hợp với việc triển khai NFV của mạng lõi. Nếu hệ thống biên được coi
là nằm ngoài lõi, việc sử dụng NFV cho phép lưu trữ và quản lý các chức năng
mạng ảo (VNF) bằng cách sử dụng cùng một cơ sở hạ tầng quản lý.
 Mobility support (Hỗ trợ tính di động) : Người dùng ứng dụng có nhu cầu di
chuyển từ hệ thống MEC này sang hệ thống MEC khác. Vì vậy, ứng dụng cần
được thực hiện trên một máy ảo để ứng dụng có thể được di chuyển từ mơi trường
ảo này sang mơi trường ảo khác.
 Deployment independencen(Tính độc lập khi triển khai) : MEC nên dược hỗ
trợ triển khai theo nhiều cách khác nhau:
o Triển khai tại nút radio.
o Triển khai tại một điểm tổng hợp. Điểm tổng hợp là một vị trí trong triển
khai mạng vật lý, trung gian giữa mạng lõi và một số điểm cuối mạng đồng
nhất hoặc không đồng nhất (trạm gốc, modem cáp, điểm truy cập mạng
LAN, v.v.) và có thể hoạt động như một vị trí cho một máy chủ MEC.
o Triển khai ở biên của mạng lõi.
 Simple and controllable APIs (Giao diện tổng hợp ứng dụng đơn giản và có
thể kiểm sốt được) : các giao diện kết hợp ứng dụng phải dễ truy cập và cung
cấp một phương tiện hiệu quả để kiểm soát các tài nguyên cơ bản để cho phép
phát triển ứng dụng nhanh chóng.

 Smart application location (Vị trí ứng dụng thơng minh) : Một ứng dụng
MEC cần chạy ở vị trí vật lý thích hợp tại bất kỳ thời điểm nào, có tính đến các
u cầu về tính tốn, lưu trữ, tài ngun mạng và độ trễ.
11


Nhóm 07

 Application mobility to/from an external system (Tính di động của ứng dụng
đến(từ) hệ thống bên ngoài) : Kiến trúc MEC nên hỗ trợ sự di chuyển của các
ứng dụng giữa máy chủ lưu trữ MEC và môi trường đám mây bên ngoài.
 Representation of features (Biểu diễn các tính năng) : GS MEC 002 giới thiệu
khái niệm về các tính năng. Đối tượng địa lý là một nhóm các yêu cầu liên quan
được gán một tên duy nhất. Khung kiến trúc MEC cần hỗ trợ các cơ chế để xác
định xem một tính năng cụ thể có được hỗ trợ hay khơng. Bảng 2 đưa ra các tính
năng sau:
Tính năng

Mơ tả

UserApps

Cung cấp hỗ trợ để tạo ứng dụng MEC trên một
hoặc nhiều máy chủ MEC và thiết lập kết nối giữa
thiết bị người dùng và phiên bản cụ thể của ứng
dụng.

SmartRelocation

Cung cấp hỗ trợ cho UserApps, để gửi ứng dụng

MEC từ máy chủ MEC này sang máy chủ MEC
khác và gửi qua lại giữa máy chủ MEC và mơi
trường đám mây bên ngồi hệ thống MEC.

Cung cấp thơng tin mạng vô tuyến hiện tại liên
RadioNetworkInformation quan đến mặt phẳng người dùng. Thông tin bao gồm
QoS và thông lượng thực cho các kết nối cụ thể.
LocationService

Cung cấp thông tin về vị trí của các thiết bị người
dùng cụ thể hiện được phục vụ bởi (các) nút vô
tuyến liên kết với máy chủ MEC.

BandwidthManager

Cho phép các ứng dụng MEC đăng ký (tĩnh/
động) các yêu cầu về băng thông.

UEIdentity

Cho phép MEC đăng ký thẻ đại diện cho UE.
Nhằm đặt bộ lọc gói cho định tuyến dựa trên thẻ đại
diện của UE.

WLANInformation

Hiển thị thông tin mạng LAN không dây hiện tại
dựa trên thơng tin nhận được từ các nguồn bên ngồi
hoặc được tạo cục bộ.

V2XService
(vehicle to
infrastructure)

anything

5GCoreConnect

Hỗ trợ khả năng cung cấp thông tin phản hồi từ
mạng tới phương tiện hỗ trợ các chức năng V2X,
of giúp dự đoán xem kênh liên lạc hiện có đáng tin cậy
hay khơng (ví dụ: về việc đáp ứng các yêu cầu về độ
trễ và 100% gói tin đến).
Cung cấp thông tin cho hệ thống MEC từ chức
năng tiếp xúc mạng 5G hoặc chức năng mạng lõi 5G
khác. Dựa trên thông tin này, hệ thống MEC nên hỗ
12


Nhóm 07

trợ lựa chọn một hoặc nhiều máy chủ MEC và khởi
tạo ứng dụng trên máy chủ hoặc máy chủ MEC đã
chọn.
Bảng 2. Các tính năng của MEC

4.3. Kiến trúc tham chiếu hệ thống MEC

Hình 5. Kiến trúc tham chiếu hệ thống MEC
ETSI đã phát triển một kiến trúc tham chiếu hệ thống đa truy nhập, như ở Hình 5.

Có 4 thành phần chính cấu tạo lên kiến trúc này:





Quản lý cơ sở hạ tầng ảo hóa (VIM – Virtualization Infrastructure Manager)
Máy chủ MEC (MEC host)
Quản lý nền tảng MEC (MEC flatform manager)
Bộ điều phối MEC (MEC orchestrator)

4.3.1. Trình quản lý cơ sơ hạ tầng ảo hóa (VIM)
VIM kiểm sốt và quản lý sự tương tác của một ứng dụng với máy tính, bộ nhớ và tài
nguyên mạng được ảo hóa dưới quyền của nó. Nó chịu trách nhiệm phân bổ, duy trì và
giải phóng các tài ngun ảo của cơ sở hạ tầng ảo hóa. VIM cũng duy trì phần mềm ảo
để tạo ứng dụng nhanh chóng.
Vim thực hiện báo cáo thông tin về việc sử dụng tài nguyên ảo cho Bộ điều phối
MEC, tạo điều kiện cho việc giám sát lỗi và hiệu suất.

13


Nhóm 07

4.3.2. Máy chủ MEC
Máy chủ biên di động là một cấu trúc hợp lý tạo điều kiện cho các ứng dụng biên trên
thiết bị di động, cung cấp cơ sở hạ tầng ảo hóa cung cấp tài nguyên mạng, lưu trữ và
tính tốn, cũng như các chức năng cơ bản cần thiết để thực thi các ứng dụng. Máy chủ
MEC bao gồm Cơ sở hạ tầng ảo hóa, Ứng dụng MEC và MEC flatform.
Cơ sở hạ tầng ảo hóa bao gồm một mặt phẳng dữ liệu thực thi các quy tắc lưu lượng

mà MEC flatform nhận được và định tuyến lưu lượng giữa các ứng dụng, dịch vụ, máy
chủ/proxy DNS, mạng 5G, các mạng truy cập khác, mạng cục bộ và mạng bên ngồi.
Các yếu tố chính của cơ sở hạ tầng ảo hóa là:
- Hardware resources( Tài nguyên phần cứng) : Chúng bao gồm máy tính, lưu
trữ và tài nguyên mạng.
- Virtualization Layer( Lớp ảo hóa) : Lớp này trung gian các tài nguyên phần
cứng tới các máy ảo của các thiết bị phần mềm, cung cấp một bản tóm tắt của phần
cứng.
- Virtual resources( Tài nguyên ảo) : Tài nguyên máy tính, lưu trữ và mạng được
khởi tạo dưới dạng máy ảo.
Ứng dụng MEC là các chức năng mạng ảo chạy trên các máy ảo. Chúng bao gồm
tất cả các ứng dụng mạng và người dùng chạy trên máy chủ biên. Các ứng dụng MEC
có thể có một số quy tắc và yêu cầu nhất định đi kèm với chúng, chẳng hạn như tài
nguyên bắt buộc, độ trễ tối đa và các dịch vụ cần thiết. Các yêu cầu này được xác nhận
bởi quản lý hệ thống MEC và có thể được gán cho các giá trị mặc định, nếu các giá trị
bị thiếu.
Các ứng dụng MEC tương tác với MEC flatform để nhận các dịch vụ. Các ứng dụng
cũng có thể cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng ngang hàng khác.
MEC platform là tập hợp các chức năng cần thiết để chạy các ứng dụng MEC trên
một cơ sở hạ tầng ảo hóa cụ thể và cho phép chúng khám phá, thông báo và sử dụng các
dịch vụ biên. Nền tảng MEC bao gồm các yếu tố sau:
 Dịch vụ MEC: Các giao diện lập trình ứng dụng APIs liên quan đến mạng được
gửi bởi dịch vụ MEC tới các ứng dụng MEC. Các ứng dụng MEC nhận biết được
mạng và dịch vụ MEC hiển thị thông tin thông qua các API này. GS MEC 003
xác định các dịch vụ MEC sau:
 Radio network information( Thông tin mạng vô tuyến): Thông tin này bao
gồm các điều kiện mạng vô tuyến, thông tin đo lường và thống kê liên quan
đến mặt phẳng người dùng và thông tin liên quan đến UE được cung cấp
bởi các nút vô tuyến liên kết với máy chủ MEC.
 Location( Vị trí): Đây là vị trí của thiết bị người dùng hiện được phục vụ

bởi các nút vô tuyến liên kết với máy chủ MEC.
 Bandwidth manager( Trình quản lý băng thơng): Trình quản lý băng thơng
cho phép phân bổ băng thông cho một số lưu lượng nhất định.
 Service registry( Đăng ký dịch vụ) Đây là thơng tin có thể được tiếp xúc bởi
dịch vụ MEC. Nó bao gồm:
14


Nhóm 07

 Điều kiện mạng vơ tuyến.
 Thơng tin vị trí, chẳng hạn như vị trí của thiết bị người dùng.
 Bandwidth manager( Trình quản lý băng thơng) Trình quản lý băng thông
cho phép phân bổ băng thông cho một số lưu lượng nhất định được định tuyến
đến và đi từ các ứng dụng MEC và nó xử lý mức độ ưu tiên.
 Traffic rules controls( Kiểm soát quy tắc lưu lượng) MEC flatform có thể chỉ
định mức độ ưu tiên cho lưu lượng ứng dụng biên và có thể cung cấp cho cơ sở
hạ tầng ảo hóa một tập hợp các quy tắc chuyển tiếp cho mặt phẳng dữ liệu. Các
quy tắc chuyển tiếp dựa trên các chính sách của khối quản lý nền tảng MEC và
các ứng dụng di động nhận được.
 DNS handling( Xử lý hệ thống tên miền) Các ứng dụng MEC hỗ trợ định tuyến
tất cả lưu lượng DNS nhận được từ UE đến máy chủ (proxy) DNS cục bộ. Điều
này cho phép chuyển hướng DNS bởi máy chủ DNS cục bộ thay vì được gửi qua
mạng lõi và Internet.

4.3.3. Khối quản lý nền tảng MEC
 MEC platform element management (Quản lý phần tử nền tảng MEC) Xử
lý quản lý FCAPS (bao gồm lỗi, cấu hình, tính tốn, hiệu suất và bảo mật) cho
nền tảng MEC.
 MEC application rules and requirements management (Quản lý yêu cầu và

quy tắc ứng dụng MEC) Quản lý quy tắc ứng dụng, quy tắc lưu lượng và cấu
hình DNS.
 MEC application life cycle management (Quản lý vòng đời ứng dụng MEC)
Xử lý việc khởi tạo, bảo trì và xóa các ứng dụng MEC trên máy ảo.

4.3.4. Bộ điều phối MEC
Bộ điều phối MEC thực hiện các chức năng sau:
 Quản lý vòng đời của các ứng dụng MEC, bằng cách giao tiếp với ứng dụng
thơng qua trình quản lý nền tảng MEC.
 Nhập các gói ứng dụng, bao gồm kiểm tra tính tồn vẹn và tính xác thực của các
gói.
 Chọn (các) máy chủ MEC thích hợp để khởi tạo ứng dụng dựa trên các ràng buộc,
chẳng hạn như độ trễ, tài nguyên khả dụng và các dịch vụ khả dụng.

4.3.5. Các thành phần liên quan khác
Bên cạnh các thành phần chính của kiến trúc ETSI MEC, có các thành phần liên
quan như sau:
Hệ thống hỗ trợ vận hành (Operation Support System – OSS)
Bao gồm các ứng dụng hỗ trợ các hoạt động văn phòng trong một mạng lưới và cung
cấp và duy trì các dịch vụ khách hàng. Các nhà lập kế hoạch mạng, nhà thiết kế dịch vụ,
15


Nhóm 07

vận hành, kiến trúc sư, nhóm hỗ trợ và kỹ thuật của một nhà cung cấp dịch vụ thường
sử dụng các hệ thống hỗ trợ hoạt động.
Có 2 loại OSS:
 Network OSS( Hệ thống Hỗ trợ Hoạt động Mạng) : Đây là OSS truyền thống
dành riêng cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng. Các quy trình được hỗ trợ

bởi Network OSS bao gồm quản lý dịch vụ và duy trì kiểm kê mạng, cấu hình
các thành phần mạng cụ thể và quản lý lỗi.
 Cloud OSS( Hệ thống hỗ trợ hoạt động trên nền tảng đám mây) : Hệ thống
hỗ trợ hoạt động của cơ sở hạ tầng đám mây là hệ thống dành riêng cho các nhà
cung cấp dịch vụ điện toán đám mây. Hệ thống Cloud OSS hỗ trợ các quy trình
bảo trì, giám sát và cấu hình các tài nguyên đám mây.
Cổng dịch vụ khác hàng (Customer-Facing Service – CFS portal)
Cho phép khách hàng đặt hàng các ứng dụng MEC mới và giám sát các thỏa thuận
dịch vụ (Service-level Agreements – SLAs).
Proxy quản lý vòng đời ứng dụng khách hàng (User Application Life Cycle
Management Proxy – User APP LCM Proxy)
Đây là một tùy chọn của hệ thống MEC, yêu cầu cầu hệ thống hỗ trợ tính năng
UserApps. Có khả năng cung cấp hỗ trợ để tạo các ứng dụng MEC trên một hoặc nhiều
máy chủ MEC, và thiết lập kết nối giữa một UE và một phiên bản cụ thể của ứng dụng.
Nghĩa là người dùng có thể kích hoạt các ứng dụng cụ thể trong hệ thống MEC từ các
thiết bị của họ.

16


Nhóm 07

5. MEC ảo hóa chức năng mạng (MEC in NFV)
MEC và NFV là các khái niệm bổ sung cho nhau. ETSI đã thiết kế kiến trúc MEC để
có thể khởi tạo các ứng dụng MEC và các chức năng mạng ảo hóa NFV (VNFs) trong
cùng một cơ sở hạ tầng ảo hóa. Do đó, MEC có thể được triển khai dễ dàng như một
phần của mạng lõi 5G.

Hình 6. Ánh xạ MEC vào NFV
Hình 6 minh họa ánh xạ của các chức năng trong kiến trúc MEC vào NFV. Nhiều

thành phần trong kiến trúc MEC là các chức năng ảo hóa mạng (VFNs), vì vậy có thể
được chuyển sang NFV dưới dạng VNFs

Các thành phần MEC được triển khai dưới dạng VNFs
Tất cả các phần tử của kiến trúc MEC ở cấp máy chủ MEC là VNFs hoặc các phần
tử quản lý có thể được hỗ trợ trong kiến trúc NFV. Hình 6 chỉ ra cách các thành phần
được ánh xạ. Như bạn có thể thấy các phần tử sau được triển khai dưới dạng VNFs:





MEC flatform.
Tất cả các ứng dụng MEC
Thành phần mặt phẳng dữ liệu của cơ sở hạ tầng ảo hóa.
Hai thành phần của trình quản lý nền tảng MEC: Trình quản lý phần tử nền tảng
MEC và trình quản lý yêu cầu, quy tắc ứng dụng MEC.
17


Nhóm 07

Các thành phần MEC được thay thế bằng các thành phần NFV
Kiến trúc MEC bao gồm hai thành phần ảo hóa - cơ sở hạ tầng ảo hóa và trình quản
lý cơ sở hạ tầng ảo hóa (VIM) - có chức năng trùng lặp được tìm thấy trong kiến trúc
NFV. Hình 6 sử dụng các mũi tên đứt nét để chỉ ra ánh xạ. Nghĩa là cơ sở hạ tầng ảo
hóa được triển khai dưới dạng NFVI và được quản lý bởi VIM.

Các thành phần hệ thống MEC
Các phần tử ở cấp độ hệ thống MEC được giữ lại ở trong NFV dưới dạng các thành

phần mới. Bộ điều phối MEC được thay thế bằng bộ điều phối ứng dụng MEC (MEAO
– MEC Application Orchestrator) dựa theo bộ điều phối NFV (NFVO) để điều phối tài
nguyên và điều phối tập hợp các VNF ứng dụng MEC như một hoặc nhiều dịch vụ mạng
NFV.

6. Hỗ trợ MEC cho Network Slicing
Network Slicing (Cắt mạng) là một công nghệ triển khai thiết yếu để cung cấp chất
lượng khác biệt của dịch vụ (QoS) cho các ứng dụng khác nhau và người dùng cuối. Với
tính năng cắt mạng, mạng truy cập vơ tuyến và mạng lõi có thể phân bổ nguồn lực và
thực hiện các chính sách lưu lượng trên cơ sở từng phần, chẳng hạn như rằng các lát cắt
khác nhau tiêu thụ lượng tài nguyên khác nhau và cung cấp các mức QoS khác nhau.
Để đáp ứng các yêu cầu khắt khe về QoS, chẳng hạn như độ trễ cực thấp, băng thông
cao hoặc hỗ trợ cho số lượng lớn các UE, các phần mạng được xác định với các yêu cầu
như vậy phải sử dụng MEC. Do đó, bắt buộc phải phát triển các giải pháp kỹ thuật để
cung cấp hỗ trợ MEC cho việc phân chia mạng. ETSI GR MEC 024 (trong Multi-Access
Edge Computing (MEC); Support for Network Slicing, November 2019) đưa ra cách giải
quyết vấn đề.

18


Nhóm 07

Hình 7. Ví dụ về MEC trong NFV với các Phiên bản Chuyên dụng của Các thành
phần MEC trong các trường hợp lát cắt mạng riêng biệt (NSI)

Hình 7, trong GR MEC 024, minh họa sự phân bổ của MEC các thành phần trên cơ
sở từng lát vắt trong môi trường NFV. Mỗi phần mạng được triển khai như một nền tảng
MEC riêng biệt và khối quản lý nền tảng MEC hỗ trợ một hoặc nhiều ứng dụng cộng
với một mặt phẳng dữ liệu VNF để xác định các quy tắc và mức ưu tiên của người dùng.

Trong hình, các khối tô sáng hơn và tối hơn chỉ ra các cá thể MEC dành riêng cho hai
lát cắt. Các thành phần MEC trong các khối đen được chia sẻ trên hai phần mạng. Các
khối màu trắng là các thành phần MEC không liên quan trực tiếp đến việc hỗ trợ các lát
cắt khác nhau, mặc dù các thành phần này nhận biết được lát cắt.

7. Các trường hợp sử dụng (MEC Use Case)
Tài liệu MEC ETSI GS MEC 002 đưa ra 35 trường hợp sử dụng MEC cho các máy
chủ MEC tại các khai thác mạng biên. ETSI nhóm các trường hợp sử dụng thành ba
nhóm, như vậy các yêu cầu về kiến trúc nói chung là khá giống nhau cho các trường
hợp sử dụng trong một nhóm và khá khác nhau giữa các nhóm, như trong Hình 8.

19


Nhóm 07

Hình 8. Các trường hợp sử dụng MEC
Các nhóm được mô tả như sau:
 Dịch vụ hướng tới người tiêu dùng (Consumer-oriented Services): Trực tiếp
mang lại lợi ích cho người dùng cuối (UE)
 Nhà khai thác mạng và dịch vụ của bên thứ ba (Operator and third-party
services): Tận dụng lợi thế của các phương tiện lưu trữ và máy tính gần biên của
nhà vận hành mạng. Khơng trực tiếp mang lại lợi ích cho người dùng cuối, nhưng
có thể được vận hành cùng với các công ty dịch vụ của bên thứ ba nhằm cải thiện
QoS.
 Cải thiện hiệu suất mạng và chất lượng trải nghiệm (QoE): Các dịch vụ nhằm
cải thiện hiệu suất của mạng, thông qua các cải thiện dành riêng cho ứng dụng cụ
thể hoặc là cải thiện chung chung.

7.1. Dịch vụ hướng tới người dùng

Các trường hợp sử dụng trong nhóm dịch vụ hướng người dùng được mô tả:

20


Nhóm 07

 Thực tế tăng cường, thực tế hỗ trợ, thực tế ảo, nhận thức hỗ trợ
 Thực tế tăng cường (Augmented reality - AR): Người dùng thấy thế giới thực
bằng cách kết hợp các đối tượng ảo với thế giới thực. Vì vậy, AR bổ sung thực tế
hơn là thay thế hồn tồn nó.
 Thực tế hỗ trợ (Assisted rality): Tương tự như AR, nhưng mục đích của nó là chủ
động thông báo cho người dùng về các vấn đề họ quan tâm cụ thể (cảnh báo nguy
hiểm, cuộc trị chuyện đang diễn ra, v.v.). Ví dụ hữu ích với người khuyết tật tương
tác với môi trường.
 Thực tế ảo (Virtual reallity - VR): Cung cấp cho người dùng khả năng truy cập
các điểm nhìn với âm thanh thực tế của các hệ thống phức tạp được định vị từ xa
trong thời gian thực.
 Nhận thức hỗ trợ (Cognitive assistance): Tương tự như AR, nhưng thêm khả năng
nhận phản hồi cho người dùng về các hoạt động mà người dùng có thể đang thực
hiện (ví dụ: nấu ăn, hoạt động giải trí, lắp ráp đồ đạc).
Các ứng dụng này u cầu khả năng tính tốn lớn, băng thơng cao và độ trễ cực thấp.
Một máy chủ MEC gần người dùng có thể đáp ứng các yêu cầu này bằng cách giảm tải
một số gánh nặng tính tốn từ thiết bị người dùng và thông tin bộ nhớ đệm từ cơ sở dữ
liệu từ xa.
 Trò chơi và các ứng dụng đám mây có độ trễ thấp: Bất kỳ hoạt động nào của người
dùng yêu cầu quyền truy cập có độ trễ thấp vào ứng dụng dựa trên đám mây có thể được
hỗ trợ bởi ứng dụng MEC trên một máy chủ biên.
 Điều phối video biên MEC: Vấn đề sản xuất và tiêu thụ tại cùng một địa điểm gần với
người tiêu dùng trong khu vực đông dân cư và có giới hạn rõ ràng. Ví dụ một sự kiện

thể thao hoặc một buổi hịa nhạc nơi có một số lượng lớn người tiêu dùng sử dụng thiết
bị cầm tay của họ để truy cập nội dung do người dùng lựa chọn. Trải nghiệm video được
kết học từ nhiều nguồn, và người dùng có thể có các chế độ xem tốt hơn với các nguồn
địa phương. MEC đáp ứng điều này.
 Đề xuất dịch vụ dựa trên vị trí: Mạng 5G có thể xác định người dùng vị trí và kết nối
người dùng với máy chủ MEC cục bộ, từ đó có thể cung cấp thơng tin dựa trên vị trí cho
người dùng (ví dụ như quảng cáo theo địa phương, các hướng dẫn hỗ trợ,…).
 Tạo thông tin mạng vô tuyến tại điểm tổng hợp: Khi máy chủ MEC là đặt tại một
trạm gốc, nó có thể dễ dàng thu thập thông tin cần thiết. Khi máy chủ MEC ở điểm tập
hợp hoặc biên của lõi mạng, dịch vụ thơng tin mạng vơ tuyến phải thực hiện chương
trình có thể xác định thơng tin cần thiết. Do đó, MEC lưu trữ các thông tin cần thiết tại
máy chủ MEC, và MEC flatform có dịch vụ cung cấp thơng tin vơ tuyến.
 Giảm tải tính tốn ứng dụng: Trường hợp sử dụng này bao gồm lưu trữ một ứng dụng
người dùng cuối trên máy chủ MEC gần đó chứ không phải trên người dùng thiết bị.
Cho phép ứng dụng được sử dụng bất kể khả năng của thiết bị người dùng cuối. Các ví
dụ bao gồm việc xuất đồ họa (ví dụ: trình duyệt tốc độ cao, thực tế nhân tạo, trò chơi
3D), xử lý dữ liệu trung gian (ví dụ: làm sạch dữ liệu cảm biến, phân tích video) và các
dịch vụ giá trị gia tăng (ví dụ: dịch thuật, phân tích nhật ký).
21


Nhóm 07

 Dịch vụ giám sát: đề cập đến giám sát video dựa trên đám mây. Dịch vụ này thường
bao gồm quay video, lưu trữ, xem từ xa, cảnh báo quản lý và an ninh mạng. Video xử
lý và quản lý được thực hiện bên ngoài, sử dụng đám mây. Lợi thế khi có MEC kết hợp
là cho phép lưu trữ cục bộ phần lớn nội dung video, giảm bớt gánh nặng cho mạng. Đối
với một số ứng dụng, hệ thống phát hiện và theo dõi các đối tượng và có thể thực hiện
một số hành động, chẳng hạn như kích hoạt báo động. Xử lý đối với những ứng dụng
này có thể đạt được tốt nhất với MEC cục bộ.

 Sản xuất và phân phối video trong môi trường sân vận động: Một hệ thống MEC
được triển khai tại một địa điểm mà sản xuất nội dung trực quan, được xử lý và tiêu thụ
tại địa phương. Ví dụ bao gồm các sự kiện chẳng hạn như thể thao, buổi hịa nhạc, cuộc
họp cơng cộng và hội nghị. Người tiêu dùng có thể chọn nội dung phù hợp bằng cách
sử dụng thiết bị cầm tay của họ. Chạy các ứng dụng video ở biên cho phép điều khiển
dễ dàng QoS và cải thiện hiệu suất phân phối video và tiêu dùng.
 Các ứng dụng đa người dùng, đa mạng: Các ứng dụng liên quan đến nhiều người
dùng trên nhiều mạng đang trở nên rất phổ biến, ví dụ là chơi game trực tuyến. Người
có thể chơi game trong nhà cũng như khi ở bên ngoài. Họ chơi trên nhiều thiết bị và yêu
cầu các ứng dụng phong phú với độ trễ rất thấp. Để đạt được điều này, các nhà cung cấp
dịch vụ trò chơi cần sử dụng các dịch vụ điện toán biên. Các dịch vụ điện toán biên như
vậy có thể được cung cấp bởi các nhà khai thác mạng hoặc nhà cung cấp dịch vụ bên
thứ ba.
 Máy chủ MEC trên xe hỗ trợ khối lượng công việc trên ô tô: Các trường hợp sử dụng
URLLC vận chuyển thơng minh, trong đó bao gồm lái xe tự động và điều khiển từ xa
điều khiển. Các phương tiện được kết nối 5G sẽ có thể trao đổi tin nhắn với nhau, với
cơ sở hạ tầng bên đường, với các máy chủ back-end và với Internet. Cần phải giảm độ
trễ, tăng độ tin cậy và tăng thông lượng lớn để đáp ứng tính di động và mật độ người
dùng cao. Khi số lượng phương tiện được hỗ trợ tăng lên, các nhà nghiên cứu và các
nhà phát triển đang chứng minh rằng việc sử dụng các máy chủ MEC ở trên xe cung cấp
hiệu suất và độ tin cậy vượt trội so với sử dụng các máy chủ MEC ở biên.
 Nhà máy trong tương lai:
Thời đại Công nghiệp 4.0, các nhà máy thông minh là sự cần thiết phải xuất hiện và thay
đổi hệ thống nhà máy cũ để đáp ứng yêu cầu hiện đại, ví dụ như giảm nhân công, tối ưu
quản lý, tăng năng suất,… Vậy, việc kết nối mạng là tất yếu với các nhà máy này, mạng
5G được coi là tối ưu nhất để đưa vào sử dụng. Một nhà máy thông minh yêu cầu các
khả năng eMBB, mMTC và URLLC. Do đó, cần sử dụng rộng rãi chiến lược MEC.
Hình 9, gợi ý cách các yếu tố khác nhau của một nhà máy tự động liên quan đến nhau
trong một hệ thống nối mạng phân cấp. Phần dưới của hình mơ tả miền công nghệ hoạt
động (OT), bao gồm phần cứng và phần mềm để phát hiện hoặc gây ra thay đổi thơng

qua giám sát trực tiếp, kiểm sốt các thiết bị vật lý, quy trình và sự kiện trong doanh
nghiệp. Các phần trên là lĩnh vực công nghệ thông tin. CNTT đề cập đến tồn bộ trường
cơng nghệ để xử lý thông tin, bao gồm cả phần mềm, phần cứng, công nghệ truyền thông
và các dịch vụ liên quan.
22


Nhóm 07

Hình 9. Thiết kế mạng phân cấp dựa trên cơng nghiệp Kim tự tháp tự động hóa

Hình 10. Kịch bản triển khai MEC cho tự động hóa nhà máy
Hình 10, minh họa một Phương pháp tiếp cận của MEC để đáp ứng các yêu cầu về
tự động hóa nhà máy. Trong này ví dụ, một số cảm biến được kết nối bằng các kết nối
cố định tới điểm truy cập WLAN. Một tập các cảm biến và thiết bị truyền động tạo thành
một IoT được kết nối với mạng LAN tại cấp field bằng cổng IoT. Một máy chủ MEC
tại cấp field cung cấp hỗ trợ xử lý và lưu trữ cho cảm biến và triển khai thiết bị truyền
động. Ở cấp độ cao hơn, máy chủ MEC có thể được triển khai trong doanh nghiệp để hỗ
23


Nhóm 07

trợ các ứng dụng tồn doanh nghiệp và các ứng dụng hỗ trợ miền hoạt động (như Hình
9). Máy chủ MEC này cũng có thể cung cấp quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu toàn doanh
nghiệp và các ứng dụng được sử dụng để điều khiển thiết bị truyền động, hợp nhất và
thông dịch dữ liệu cảm biến.
Việc sử dụng kiến trúc MEC phân tán này mang lại một số lợi thế, bao gồm những
điều sau:
 Độ trễ thấp hơn: Đây có lẽ là lợi ích quan trọng nhất. Khơng có thấp độ trễ, sản xuất

thơng minh khơng thể trải nghiệm tồn bộ lợi ích của IoT. Nếu sự cố xảy ra ở một
phần tử thì sẽ kéo theo cả hệ thống chậm trễ.
 Tăng cường an ninh mạng: Với việc thực hiện tính tốn tại các vị trí gần nguồn dữ
liệu hơn, dữ liệu sẽ ít bị rủi ro hơn khi truyền dữ liệu đi xa và xử lý tập trung trên đám
mây.
 Phân tích dữ liệu dễ quản lý hơn: Dữ liệu lớn là nền tảng công nghệ cho nền công
nghiệp 4.0. Các thiết bị IoT tạo ra một lượng lớn dữ liệu và việc phân tích dữ liệu này
có thể cải thiện hoạt động và giúp bạn có thể thu được nhiều giá trị nhất từ cảm biến
dữ liệu. Tuy nhiên, phân tích tất cả thơng tin này địi hỏi một dung lượng lưu trữ,
băng thơng và sức mạnh tính tốn. Điện tốn biên giảm tải được gánh nặng này.
 Khả năng tương tác được mở rộng: Máy chủ MEC có thể hoạt động như các cổng
IoT có thể cung cấp bản dịch giao thức cần thiết cho giao tiếp được thiết lập giữa các
thiết bị không thể giao tiếp với nhau trong một nhà máy.
 Giảm chi phí lưu trữ: Với lưu trữ biên, các nhà máy có thể chọn chỉ gửi dữ liệu có
liên quan đến các giải pháp đám mây. Biên có thể hoạt động như một cổng vào bằng
cách phân tích dữ liệu cục bộ và chỉ gửi kết quả hoặc dữ liệu tóm tắt lên đám mây.
 QoS: Máy chủ MEC có thể tối đa hóa việc sử dụng hiệu quả băng thông trong khi
giảm thiểu tắc nghẽn điểm cuối.
7.2. Nhà điều hành và Dịch vụ của bên thứ ba
 Bảo mật, an tồn, phân tích dữ liệu: Với một ứng dụng thu thập một lượng rất lớn
thông tin từ cấu hình mMTC IoT, trong đó tất cả các thiết bị được phục vụ bởi một mạng
truy nhập vô tuyến (RAN) cục bộ đơn lẻ. Ứng dụng chạy trên máy chủ MEC được triển
khai gần với RAN. Ứng dụng xử lý thơng tin và trích xuất dữ liệu tóm tắt quan trọng,
dữ liệu này sẽ gửi đến máy chủ trung tâm. Một tập hợp con của dữ liệu có thể được lưu
trữ cục bộ trong một khoảng thời gian nhất định để sau này kiểm tra chéo xác minh.
 Theo dõi vị trí thiết bị đang hoạt động: Một số ứng dụng người dùng cuối yêu cầu
mạng phải theo dõi các vị trí hiện tại của các thiết bị điện thoại di động. Các ứng dụng
bao gồm quảng cáo trên điện thoại di động, giám sát vị trí sinh viên trong trường, quản
lý nhân sự và các ứng dụng thành phố thông minh khác nhau. Để đáp ứng được việc cập
nhật mới liên tục các vị trí của UE trong một khu vực, triển khai máy chủ MEC gần đó

có thể đáp ứng được.

24


Nhóm 07

 Tính di động của ứng dụng: Nghĩa là máy chủ MEC nên cung cấp các API được chuẩn
hóa để đảm bảo rằng các ứng dụng hồn tồn có thể di động trên máy chủ MEC từ các
nhà cung cấp khác nhau.
 Giao tiếp giữa phương tiện với cơ sở hạ tầng: Bằng cách kết hợp các thuật toán sử
dụng dữ liệu nhận được từ các phương tiện và cảm biến bên lề để nhận biết trước các
tình huống rủi ro và nó sẽ gửi cảnh báo và cảnh báo đến các phương tiện trong khu vực.
Cảnh báo này có thể cần được phản ứng ngay lập tức (ví dụ, tránh làn nguy hiểm, giảm
tốc độ,…) Máy chủ MEC được đặt gần các cụm cảm biến là cần thiết để đáp ứng yêu
cầu về độ trễ cực thấp.
 Phát triển linh hoạt với các container: Máy chủ MEC nên hỗ trợ cả container và máy
ảo dưới dạng công nghệ ảo hóa khả dụng cho bên thứ ba. Với nhu cầu cần sự hỗ trợ do
bên thứ ba cung cấp. Trong trường hợp diện tích nhỏ hơn là một trong những yếu tố
quan trọng, container là giải pháp ưu tiên.
 Nhà cung cấp đám mây bên thứ ba: Trường hợp sử dụng này liên quan đến một mơ
hình kinh doanh mà tài ngun tính tốn cho dịch vụ đám mây biên được cung cấp bởi
các nhà cung cấp thay thế các nhà khai thác mạng phi truyền thống. Các nhà cung cấp
này được gọi là chủ sở hữu biên bên thứ ba (TEO – Third-party edge owners). TEO có
thể là cơ quan quản lý tài sản công ty hoặc bất kỳ chủ sở hữu bất động sản nào cung cấp
tài nguyên đám mây cho các nhà khai thác mạng và các nhà cung cấp dịch vụ đám mây
truyền thống. Máy chủ MEC đóng một vai trị trong mơ hình kinh doanh này bằng cách
cung cấp cho các TEO được bản địa hóa dịch vụ chẳng hạn như mạng vơ tuyến và thông
tin giao thông.
 IPTV qua WTTx: WTTx (không dây với x) là một giải pháp truy cập băng thông rộng

dựa trên 4G và 5G, sử dụng công nghệ không dây để cung cấp truy cập băng thông rộng
giống như sợi quang cho hộ gia đình. WTTx vượt trội về hiệu suất mạng, chi phí thấp,
triển khai nhanh, bảo trì dễ dàng và các dịch vụ phong phú. IPTV (truyền hình Giao thức
Internet) qua WTTx cung cấp cho các nhà khai thác với khả năng truy cập nhanh vào
thị trường giải trí gia đình qua mạng di động hiện có mạng lưới. Triển khai MEC cho
phép giảm tải đáng kể lưu lượng truy cập từ mạng lõi. Điều này đặc biệt liên quan đến
việc cung cấp video theo nhu cầu, nơi nội dung video có thể được định vị trước ở các
máy chủ MEC để truyền tải theo yêu cầu cho khách hàng địa phương.
 Nền tảng MEC sử dụng thông tin từ ứng dụng MEC được nhà điều hành tin cậy:
Trường hợp sử dụng này cho phép ứng dụng nhắm mục tiêu đến một người đăng ký
hoặc một nhóm cụ thể của người đăng ký. Ví dụ:
 Cho phép một nhóm ẩn danh gồm những th bao thanh tốn khoản phí cố định truy
cập vào nội dung cục bộ từ máy chủ MEC
 Gửi quảng cáo nhắm cho một nhóm người dùng nhất định trong mạng điện thoại di
động
 Cung cấp nội dung cho một nhóm người dùng cụ thể, ví dụ, trong cùng một câu lạc
bộ, hiệp hội hoặc nhóm dịch vụ cơng cộng
 Cung cấp các dịch vụ doanh nghiệp cho nhân viên công ty
25