专栏名称: 朱小厮的博客
著有畅销书:《深入理解Kafka》和《RabbitMQ实战指南》。公众号主要用来分享Java技术栈、Golang技术栈、消息中间件(如Kafka、RabbitMQ)、存储、大数据以及通用型技术架构等相关的技术。
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科普 | 到底什么是移动边缘计算?

朱小厮的博客  · 公众号  ·  · 2019-07-30 08:42

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“人生是异常旅行,有一些人要来,就有一些人要离开”,5G时代,边缘计算来了,移动通信网络格局突变,那么,是否意味着有谁要被边缘化呢。

故事总是要从源头说起,为什么我们现在能拿着手机刷朋友圈、打游戏、shopping……? 这一切都要归功于无线接入网、承载网、核心网的完美配合。 接入网类似“快递员”,负责数据的接收、打包和投递; 承载网是“运输工具”,负责数据的运输; 核心网是“调度中心”,负责对数据分拣和分发,告诉他们要去那个应用服务器,怎么去怎么回。

随着移动端新业务的不断增加,传统架构已经无法满足不断增加的移动业务需求。 于是,通信公司基于NFV和SDN技术提供了云化核心网解决方案,云计算成为核心网架构的演讲方向。 注意: 云计算只是一种利用网卡的计算方式,将所有的计算都放在云端集中处理,终端只做输出输入。

在终端数量不算多、APP也没那么多的年代,这种集中处理的模式自然很OK。 但跟眼看着5G就要来了,要求带宽超高、密度超大、时延超低。 这意味着移动通信网络要承载的数据量将是现在的几十倍、几百倍、几千倍,如果还采用单一的云计算的模式,根本无法保证速度和延迟,这要怎么办?

于是有专家提出了MEC(Mobile Edge Computing,移动边缘计算)的概念,即一种在无线侧提供用户所需服务和云端计算功能的网络架构,用于加速网络中各项应用的快速下载,让用户享有不间断的高质量网络体验,具备超低时延、超高带宽、实时性强等特性。

太学术不好理解? 我们接着前面的快递系统来看,包裹数量大规模增长后,大部分的物流公司都增加了地市级别的仓库,来处理部分同域(江浙沪)/同城(北京)的快递业务,加快物流的处理速度。 MEC就相当于移动通信系统中的“本地仓”。

"本地仓"要怎么建? 第一步,肯定要把总部的部分业务剥离出来,在移动通信网络中我们从核心网入手进行剥离。 一直以来,核心网作为“调度中心”是分为C面和U面两个面的。 C面是路线规划师,负责建立和管理分发业务数据的路线,U面试实际的路线,负责分发用户的业务数据。

在5G以前,核心网的C面和U面交织在一起,很难剥离。 5G核心网通过SBA等技术,做到了C面和U面的彻底分离——C面的功能由若干NF担当,U面的功能由UPF独立担当,这意味着UPF就像是核心网的“自由人”,既可以与核心网控制面一起部署在核心机房,也可以部署在更靠近用户的无线接入网,

在5G MEC解决方案中,将负责U面功能的UPF下沉到无线侧,和无线侧CU(Centralized Unit,集中单元)、移动边缘应用(ME APP,例如: 视频集成内容Cache、VR视频渲染APP)一起部署在运营商的MEC平台中,就近提供前端服务。

来看一个简单的例子。 在大型球赛直播现场,不是人人都可以做到VIP位置。 如果部署了MEC平台,就可以调取全景摄像头拍摄的视频进行清晰实时的回访,球迷们可以通过VR设备体验VIP位置的观看效果。 MEC的低时延高带宽也可以很好的避免在观看VR时因带宽和时延受限带来的眩晕感。

还有目前广泛应用在警务安保、车牌检测等场景的视频监控。 这类应用的视频回传流量通常比较大,但大部分画面又是静止不动的,没有价值。 通过部署MEC平台,可以提前对视频内容进行分析处理,提取有变化价值的画面和片段进行上传,大量的价值不高的监控内容就存在MEC平台的存储服务器中,从而极大的节省传输资源。

这里总结下MEC的主要优势: 省时省力省流量、简单细致效率高。 相信未来,MEC将会广泛应用在各个领域,包括智慧城市、智慧家居、智慧医院、在线直播,到智能泊车、自动驾驶、无人机、智能制造等各个方面。

边缘计算C位出道,加速5G "Ready"!

既然MEC已经这么厉害了,肯定有人想问还要核心网何用? 你们别忘了核心网还有控制面啊。 在某些情况下,通过部署MEC,把核心网的U面(连同业务一起)下沉到了无线侧,但C面和部分U面还在核心机房。 用户的C面数据直接送至核心网进行处理,大部分U面数据由MEC平台就近处理,快速向用户提供服务,会有少部分U面数据仍然需要送至核心网进行全局业务处理。

某些情况都是那些呢? 我们再回想一下MEC的特点: 超低时延、超高带宽、实时性强。 所以在eMBB和URLLC的大多数场景中,部署MEC是比较合适的选择,而VoNR语言类和mMTC物联网场景下则不一定需要部署MEC。 结合之前网络切片的概念,我们可以得到如下的示意图。

在未来,随着5G网络的发展,切片书里会越来越多。







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