不知不覺中,5G已經來到我們身邊。無需去研讀那些市場研究報告,只要看看周遭手機廣告上滿滿的5G標簽,就是一個明證。
不過5G對我們生活的影響,遠不止“換個新手機”那么簡單,作為未來萬物互聯(lián)世界的網絡骨架,5G的野心是要覆蓋我們想象力所能及的“全場景”的無線互連需求,具體講可以包括三類:
?eMBB:增強型移動寬帶,也就是可以1Gbps速率實現(xiàn)高速傳輸數(shù)據(jù);
?uRLLC:超高可靠性低時延通信,提供低至10-5數(shù)量級的誤碼率,不超過1毫秒的時延;
?mMTC:大規(guī)模機器通信,每平方公里范圍內能夠支持多至100萬的連接數(shù),用于覆蓋那些低速低功耗的物聯(lián)網應用
圖1:5G應用場景和所需網絡承載能力(資料來源:IMT-20205G推進組)
但是這樣的“全場景”覆蓋看上去很美,可真要實施落地還是有不小的挑戰(zhàn)——當將這些在網絡終端形成的海量數(shù)據(jù),通過網絡傳輸?shù)皆贫藱C房做處理、再返回到終端完成業(yè)務閉環(huán)的時候,難免會造成網絡擁塞卡頓、延遲增大、連接成功率變低等問題,這樣的用戶體驗就和5G的“初心”就有些距離了。
而從電信運營商的角度來看,如此的帶寬消耗對回傳網絡、業(yè)務中心都會造成巨大傳輸壓力,同時三大應用場景需要不同的網絡性能,要想在單一網絡架構上去適應這種多樣化的業(yè)務需求,也不容易。而這一切的背后都意味著巨額的成本。
因此,為了實現(xiàn)5G的承諾,就需要對現(xiàn)有無線通信網絡架構進行一次改造。而這次改造的重點就是“邊緣計算”。
在2G到4G傳統(tǒng)的蜂窩移動網絡結構中,信息的處理主要是由核心網的數(shù)據(jù)中心完成的,也就是說,所有信息需要從網絡邊緣傳輸?shù)胶诵木W進行處理之后再返回到網絡邊緣端,這種模式對于網絡部署和運營的經濟性、靈活性都是挑戰(zhàn)。而在網絡云計算領域已經相當深入人心的“邊緣計算”概念,恰好可以解決這個問題。
具體來講,就是在5G傳輸網絡中,在靠近接入側(邊緣端)的機房中部署網關、服務器等設備,將原先集中在中央機房的計算能力向網絡邊緣下移。這實際上是在網絡的邊緣側建立了一個小規(guī)模數(shù)據(jù)中心,直接去處理來自邊緣設備的信息和數(shù)據(jù),而無需將每一個比特都“上交”到中心機房去處理。這樣的模式被稱為移動邊緣計算(Mobile Edge Computing,MEC)。
圖2:5G中的MEC架構(資料來源:無線深海)
MEC帶來的益處顯而易見:
?由于不需要將數(shù)據(jù)回傳到核心網,網絡延時會大大降低。
?局域性、低價值的數(shù)據(jù)在邊緣計算中心就可以進行處理,如需要再將“精加工”后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵木W,這樣對網絡帶寬和中心機房的資源壓力也大大減輕了。
?邊緣數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)所覆蓋的應用場景,靈活地定義邊緣網絡的功能,提高內容和服務分發(fā)的效率,提升用戶的體驗,新的商業(yè)模式很可能就孕育在其中。
說得更具體一些,MEC的部署對5G三大應用場景,都會提供有力的支撐。
先說eMBB應用,這主要包括需要極大網絡帶寬的高清視頻,VR/AR等應用場景。傳統(tǒng)網絡的數(shù)據(jù)處理方式傳輸路徑長、占用帶寬多、網絡時延大,而在部署了MEC之后,可通過在MEC上配置視頻緩存,處理VR/AR數(shù)據(jù),在網速和時延上的體驗都會更好。運營商和用戶還可以利用MEC為企業(yè)、商場、學校等人員、數(shù)據(jù)密集型的場所打造專門的業(yè)務,比如支持大型購物中心中VR導購、室內導航等服務等,凸顯5G的價值。
在uRLLC高可靠應用方面,由于MEC更靠近網絡邊緣節(jié)點,那些時間敏感型的數(shù)據(jù)得以在MEC中直接處理,實現(xiàn)毫秒級的時延無疑更有保障。這對于汽車、工業(yè)等領域十分關鍵。
mMTC業(yè)務中需要與海量的物聯(lián)網終端連接并收集它們所產生的數(shù)據(jù),對核心網來說,這些未經處理的原始數(shù)據(jù)會是很大的負擔,而如果數(shù)據(jù)傳輸至MEC,經過MEC的分析處理之后再提取關鍵信息上報至核心網,數(shù)據(jù)質量和數(shù)量都會得以優(yōu)化。
當然,在MEC實際的部署中,還是有很多因素需要仔細考量的。畢竟,MEC縱然有萬般好處,如果不能給運營商帶來真金白銀的收益,那也會影響大家往前沖、不斷嘗試的積極性?,F(xiàn)實中,不同的選擇,會有不同的效果。歸納起來,運營商在MEC部署上的選擇有三種:
?站點機房部署:這種方式離終端用戶最近,能覆蓋約1公里的范圍(≤5個基站),規(guī)模小,成本高,不過在用戶密度高的地區(qū)(如商業(yè)街區(qū))還是可以考慮的方案。
?綜合接入機房部署:覆蓋方圓5-10公里范圍(20個左右基站),服務規(guī)模有點不上不下,投資回報不顯著,所以運營商一般不會考慮這種部署方式。
?邊緣數(shù)據(jù)中心部署:覆蓋50-100公里(100多個基站),一般運營商認為在此部署MEC最有利于平衡成本和收益之間的關系,也是目前多數(shù)MEC的選擇。
圖3:MEC不同的部署方式(資料來源:無線深海)
最終如何部署,還需要具體問題具體分析,好在MEC本身提供了這種部署上的靈活性,也有利于運營商去探索試驗,最終根據(jù)需求場景找到最優(yōu)的方案。
鑒于5G的誘惑實在是太大了,所以在“5G邊緣計算”這件事上,行業(yè)中的推手也著實不少。除了傳統(tǒng)的電信運營商,一些互聯(lián)網公司已經加入其中,提供了實驗性的解決方案。活躍的行業(yè)組織也在探討是否可以將MEC共性的需求提煉出來,搭建起一張通用的網絡,這種標準化的嘗試也會為MEC后勢的發(fā)展提供助力。
圖4:騰訊云的5G邊緣計算中心,只需一塊平坦地面、通電、通網即可部署(資料來源:雷鋒網)
總之,所有的努力都在告訴我們,5G是如此的與眾不同,如果想要最大限度釋放出5G的能量,引入邊緣計算、靠“邊”站的策略是一個必然的選擇。這是個挑戰(zhàn),也是個機會。
責任編輯:xj
原文標題:5G來了,我們都得靠“邊”站
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