Definition Was ist Multi Access Edge Computing (MEC)?

Multi Access Edge Computing (MEC), früher auch als Mobile Edge Computing bezeichnet, ist eine Computing-Architektur, die Services und Ressourcen direkt am Rand eines Netzwerks bereitstellt. Sie ermöglicht hohe Bandbreiten sowie minimale Latenzzeiten und gestattet die Realisierung von Echtzeitanwendungen wie beispielsweise das autonome Fahren.

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Die Abkürzung MEC steht für Multi Access Edge Computing. Es handelt sich um eine IT- und Computing-Architektur, die die Bereitstellung verteilter Services und Ressourcen an den Rand des Netzwerks verlagert. Standardisiert und vorangetrieben wird Multi Access Edge Computing von der MEC-Gruppe des ETSI (European Telecommunications Standards Institute).

Zunächst (2014) fanden die MEC-Aktivitäten unter dem Begriff Mobile Edge Computing statt. Im Jahr 2017 ersetzte die MEC-Gruppe den Begriff "Mobile" durch "Multi Access", um zu verdeutlichen, dass die Edge-Computing-Technologie nicht nur Mobilfunknetzwerke unterstützt, sondern auch Wi-Fi- und kabelbasierte Netzwerke und damit sämtliche Netzwerktechnologien.

Namhafte Hersteller und Netzbetreiber wie Cisco Systems, Huawei, IBM, Juniper, Motorola, Nokia, Samsung Electronics, Red Hat Ltd, Sony Mobile Communications, Telecom Italia, Telefonica, Vodafone oder ZTE sind Mitglieder in der MEC-Gruppe der ETSI. Ziel des Multi Access Edge Computings ist es, die Services näher an den Anwender oder die Endgeräte zu bringen und Cloud-basierte Echtzeit-Anwendungen zu ermöglichen, die auf kurze Latenzzeiten, hohe Zuverlässigkeit und hohe Bandbreiten angewiesen sind.

Zentrale Komponente des Multi Access Edge Computings ist der MEC-Server. Er ist am Rand des Netzwerks im unmittelbaren Accessbereich installiert und stellt Services und Ressourcen wie Speicherplatz, Rechenleistung und Applikationsunterstützung zur Verfügung. MEC-Server werden in Form von virtuellen Maschinen bereitgestellt. Multi Access Edge Computing verwendet offene Standards und APIs (Application Programming Interfaces). In Mobilfunknetzen der fünften Generation ist das MEC-Konzept von Grund auf berücksichtigt und integriert. Techniken wie Network Slicing, Software-Defined Networking (SDN) und Network Functions Virtualization (NFV) unterstützen die Umsetzung der Edge-Computing-Architektur in 5G-Netzen.

Abgrenzungsversuch der Begriffe Cloud Computing, Fog Computing, Edge Computing, Multi Access Edge Computing und Mobile Edge Computing

Die Begriffe Cloud Computing, Fog Computing, Edge Computing, Multi Access Edge Computing und Mobile Edge Computing werden oft in ähnlichen Zusammenhängen verwendet. Zum Teil ist keine klare Abgrenzung zwischen den verschiedenen Konzepten möglich, da der Übergang in vielen Bereichen nahtlos ist. Im Folgenden ein Abgrenzungsversuch, um die Konzepte besser zu verstehen und voneinander zu trennen.

Sowohl Edge Computing als auch Fog Computing sind Konzepte des Cloud Computings. Während beim Cloud Computing Services und Ressourcen eher in zentralen Rechenzentren weit innerhalb der Cloud bereitgestellt werden, verlagert das Fog Computing die Bereitstellung in dezentrale Minirechenzentren, die näher am Entstehungsort der Daten gelegen sind.

Edge Computing sorgt für eine weitere Dezentralisierung, indem das Computing direkt am Rand eines Netzwerks geleistet wird. Als Teilmenge des Edge Computings konzentriert sich das Mobile Edge Computing auf die Leistungserbringung der Computing-Services im Accessbereich von Mobilfunknetzwerken. Multi Access Edge Computing erweitert das MEC-Konzept auf sämtliche mobile oder kabelbasierte Access-Netzwerke und alle Arten von Netzwerktypen.

Vor- und Nachteile des Multi Access Edge Computings

Gegenüber klassischen Cloud-Computing-Konzepten bietet das Multi Access Edge Computing folgende Vorteile:

• geringeres im Kernnetzwerk zu übertragendes Datenvolumen

• kürzere Latenzzeiten

• kürzere Datenverarbeitungszeiten

• Unterstützung echtzeitfähiger Anwendungen

• Vermeidung von Flaschenhälsen

• Erweiterung der Skalierungsmöglichkeiten

• höhere Verfügbarkeit der Services

• Bereitstellung von Services auch ohne Verbindung zu zentralen Cloudrechenzentren

• keine Notwendigkeit der Übertragung sensibler Daten an zentrale Cloud-Services

Folgende Nachteile lassen sich aufführen:

• größere technischer Aufwand durch die Bereitstellung einer Vielzahl an verteilten Serverleistungen

• höhere Komplexität im Netzwerk

• höhere Soft- und Hardwarekosten für dezentrale Komponenten

• Implementierung dezentral wirksamer Schutzmaßnahmen gegen IT-Security-Bedrohungen

• höherer Wartungs- und Administrationsaufwand der dezentralen Komponenten

Die 5G-Mobilfunktechnik und Multi Access Edge Computing

Das Multi Access Edge Computing ist eine der Schlüsseltechnologien der 5G-Mobilfunktechnik. Im Gegensatz zu den Mobilfunknetzwerken der dritten oder vierten Generation (3G oder 4G) ist die Unterstützung des MEC-Konzepts von Beginn an in den 5G-Standards berücksichtigt und in das Gesamtkonzept integriert.

Nur mithilfe des Multi Access Edge Computings lassen sich die verschiedenen 5G-Anwendungsprofile mMTC (Massive Machine Type Communications), eMBB (Enhanced Mobile Broadband) und uRLLC (Ultra Reliable and Low Latency Communications) in vollem Leistungsumfang realisieren. Durch Multi Access Edge Computing verwandeln sich Mobilfunknetze in vielseitige Plattformen zur Erbringung der unterschiedlichsten Services.

Während die ETSI die MEC-Standardisierung vorantreibt, sorgt das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) für die Implementierung der zur MEC-Umsetzung notwendigen Funktionen und Technologien in den 5G-Standards. Dazu zählen Network Slicing, Software-Defined Networking (SDN), Network Functions Virtualization (NFV), lokale Verkehrssteuerung und Routing oder die Unterstützung von Local Area Data Networks (LADNs).

Anwendungen für Multi Access Edge Computing

Multi Access Edge Computing ermöglicht die Realisierung einer Vielzahl von Anwendungen. Beispiele hierfür sind:

• Augmented Reality und Virtual Reality

• massenhafte Kommunikation und Datenübertragung bei Großveranstaltungen

• Edge Video Caching

• autonomes Fahren

• intelligente Energienetze

• Indoor-Positionsbestimmung

• Internet der Dinge (IoT)

• vernetzte Prozesse der Industrie 4.0

• Steuerung von Verkehrsnetzen

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