专栏名称: 产业智能官
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【5G】【MEC】5G高峰云山雾罩,莫非是边缘计算造访?

产业智能官  · 公众号  ·  · 2019-11-23 05:12

正文

原创: 蜉蝣采采 无线深海

随着互联网的发展,“云”这一概念已经成熟并已结出了累累硕果,造就了亚马逊,微软,谷歌这样的行业巨头。

“云”已经全面服务于我们的日常生活

云计算,本质就是在远端部署大量的服务器来对外提供计算服务,用户只要有网络能和云连接,就能享受强大地如核爆一样的计算能力,终端存在的主要意义就是显示和交互了。

无所不能的云服务

目前,一切的网络服务都在往云化发展,诸如云存储,云物联,云游戏,云教育,云安全等等,似乎我们生活中的一切都可以飘在云端一样。

我们的日常生活飘在云端

这样一来,连接云和终端之间的管道就尤为重要 在云的时代,连不上网的手机是可耻的,网速不好的手机是无地自容的,因为没有网络,它们的存在就毫无意义。

在无线网络中, 5G 就是那个连通云和终端的管道,带宽,时延,容量,和可靠性就是衡量这个管道的表现好与不好的硬指标。

5G是连接云和端最重要的通信管道

相比于 5G 的前辈 2G 3G 4G 5G 的的愿景更为宏大,它要做能连接世间万物,无所不通的智能管道。总结起来就是 eMBB mMTC uRLLC 这三大场景。

5G的三大应用场景

eMBB ,即为增强型移动宽带,用户体验速率要能达到 1G 比特每秒;

mMTC ,即为大规模机器通信,每平方千米的网络连接数要能达到一百万个;

uRLLC ,即为超高可靠性低时延通信,不但误码率要低能达到 10 -5 级别,时延还要不超过 1 毫秒。

这三个需求,个个都是难啃的骨头。专家们在频谱,带宽,编码,多址方式,波形等各个领域研究一通之后, 5G 的技术方案终于初步成型。

当这些老专家从对于无线领域相关技术的聚焦中抬起头来的时候,突然发现, “云”这种服务方式好是好,但是不是离终端太远了?

云还是离终端太远

与其绞尽脑汁,付出极大代价地提升 5G 这个管道能力,不如拉近“云”和“端”的距离,管道缩短了,一切不就都好办了吗?

就像网上商城一样,如果全球的订单都从一个地方发货,距离远的地方必然是压力大效率低,再怎么努力也难以突破物流的极限。而如果在各地建立本地仓库,就近发货的话,物流效率必将大幅提升。

eBay全球仓库分布

于是,早在业界流行的 “雾计算”进入了通信专家的视野。众所周知,除了紧挨着地面这一点之外,雾的本质和云是一模一样的。那么能不能在云的底下,再增加一层叫做“雾节点”的计算资源,使服务更贴近用户呢?这就是雾计算的思想。

雾计算架构图

“雾计算”思想的基础之上,专家们把“雾节点”和移动网络这个管道结合起来,提出了“移动边缘计算( Mobile Edge Computing ,简称 MEC )”这个概念。

为啥叫移动边缘计算呢?因为无线接入网(主要指的是基站)就是直接用来接入用户的,跟核心网相比,无线处于网络的边缘接入的位置,这个名字起得也还算形象。

MEC架构图

网络上有很多定义强行区分 “雾计算”和“边缘计算”,认为它们是云→雾→边缘这样不同层级的服务,其实两者并没有严格的界限,后文将以“边缘计算”来统一描述。

2016 年,欧洲电信标准协会把“移动边缘计算”的概念扩展为“多接入边缘计算”,把 WiFi ,固网等接入方式也囊括了进来。曾经的 Mobile Edge Computing 变成了 Multi-access Edge Computing ,简称还是 MEC

既然叫做 “边缘计算”, MEC 服务器的部署肯定在贴近用户的地方,那么到底有多近呢?下面是 3 个选项。

MEC的部署位置

1. 站点机房。 站点机房距离用户最近,但如果把 MEC 部署在这个地点的话,只能管理到临近一公里范围的大约 5 个以内的站点,规模太小,成本高,很少有运营商这么做。

当然这种场景也有特例,那就是针对大楼的室内覆盖站点,这种站点用户密度高,还可能有大型商场这样的业务热点区域,部署 MEC 可以提供内网访问,数据分流,室内定位,精准广告推送等综合业务。

2. 综合接入机房。 这个位置离用户也很近,可以管理到周围 5 10 公里的 20 个左右的站点,在此部署 MEC 的话,服务规模还是太小,也极少有运营商这样部署。

3. 边缘数据中心。 这个位置虽说离用户稍远,但也还属于网络边缘。在此部署 MEC 的话,可以服务于临近 50 100 公里的一百多个站点的用户,规模适中,在成本和收益之间取得了较好的平衡,因此多数运营商选择在边缘数据中心部署 MEC 服务。

到了区域数据中心这个位置,离网络边缘就比较远了,不再建议部署 MEC 服务。下沉的 CDN 和下沉的 4G 用户面 xGW 可以在这个位置就近和下面的 MEC 服务器通信。

MEC平台架构图

MEC 是一个基于通用服务器的虚拟化平台,在此平台之上,不但可以部署 5G CU ,下沉的 UPF 和各种各样的服务,用于 5G eMBB mMTC uRLLC 服务之外,还可以部署下沉的 4G 用户面 SGW-U PGW-U (合称 xGW ),让数据通道更为畅通。

引入了 MEC 之后, eMBB, mMTC uRLLC 3 5G 应用场景都可以受益。

5G的3大场景及MEC部署建议

首先,对于 eMBB 业务,典型的应用是高清视频,虚拟现实( VR ),赛事直播等等,它们都需要极大的网络带宽。但是从手机到外部网络需要经过基站,回传网,核心网之后才能到达,路径冗长,占用的带宽多,网络时延大,用户体验难以保障。

在增加了 MEC 之后,可在 MEC 上配置视频缓存,处理 VR 数据,由于离用户更近,更能保证高速率低时延。

或者,对于一些高校或者企业的内网,可以直接和 MEC 相连就近访问,路径更短,不但速率更高,还可以有效到分流核心网的流量,减轻网络负荷。

还有前面说到的,对于大型商场的室内覆盖,可以提供精准室内定位及导航,精准广告推送, VR 购物体验,内网访问分流,商场人流量分析等多种个性化服务。

然后, mMTC 业务来说,海量的物联网终端产生海量的连接和海量的数据,这些未经处理的原始数据会对核心网产生很大的冲击,而把这些海量数据在







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