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5G技術

為什么5G需要邊緣計算?

邊緣計算,從4G時代已經開始萌芽,到了5G時代,它完全融入了網絡的基礎架構,成為了不折不扣的標配,甚至是業務擴展的利器。

那么到底什么是邊緣計算呢?本文將要探討這個問題。

為什么需要邊緣計算

說到“邊緣”二字,跟“中央”的意思相反,暗含著“等級低”“不重要”“靠邊站”的意味。既然如此,大搞“中央計算”就行了,還研究什么“邊緣計算”?

其實,directadmin安裝,在信息網絡中,“中央”和“邊緣”的地位跟我們直觀的認知是相反的。中央存在的價值,就是更好地為邊緣服務。

 

從上圖可以看出,網絡的中央節點是由接入,承載,交換等復雜架構以及各種服務器組成的一朵云,它存在的價值,就是為了滿足網絡邊緣處不同終端形形色色的需求:個人通信,游戲娛樂,智能家居,工業控制等等。

技術的發展,就是在人類這些不斷膨脹的需求所驅動之下完成的。

5G的三大應用場景,正是這些需求的總結:增強型移動寬帶(eMBB)針對高清視頻等系列應用,大規模機器類型通信(mMTC)針對像智慧城市這樣的海量物聯網系列應用,超高可靠性低延時通信(uRLLC)則針對像工業控制或者遠程駕駛之類的專業領域應用。

 

這些應用要求大帶寬,低時延,高算力,個個實現起來都不簡單。

一個最行之有效的方法就是縮短數據傳輸的距離,把提供服務的節點從中央下放到網絡邊緣,離用戶更近。這樣一來,無論是帶寬,時延,還是算力,解決起來就容易了許多。

這樣的解決方案就叫做“邊緣計算”。

邊緣計算最常用的比喻就是章魚的神經系統。它的大腦作為中央節點只處理40%的信息,主要負責總體協同,剩余的60%的信息則由8條觸手(相當于邊緣節點)就近處理。

 

也就是說,章魚可以使用“腿”來思考,并就地解決問題!這種靈活高效的信息處理方式,成就了這種無脊椎動物的智力巔峰。

邊緣計算,可以說承載了5G時代萬物互聯的夢想。

什么是MEC?

我們平時使用的4G和5G都屬于移動通信,在移動網絡下的邊緣計算,也就理所當然地被稱作“移動邊緣計算(Mobile Edge Computing)”,縮寫作MEC。

MEC的概念最早源于卡內基梅隆大學在2009年所研發的一個叫做Cloudlet的計算平臺。這個平臺將云服務器上的功能下放到邊緣服務器,以減少帶寬和時延,又被稱為“小朵云”。

2014年,歐洲電信標準協會(ETSI)正式定義了MEC的基本概念并成立了MEC規范工作組,開始啟動相關標準化工作。

2016年,ETSI把MEC的概念擴展為Muti-access Edge Computing,意為“多接入邊緣計算”,并將移動蜂窩網絡中的邊緣計算應用推廣至像Wi-Fi這樣的其他無線接入方式。

在ETSI的推動下 ,3GPP以及其他標準化組織也相繼投入到了MEC的標準研究工作中。目前,MEC已經發展演進為5G移動通信系統的重要技術之一。

要理解MEC,首先需要了解MEC中涉及到的4個基本概念:云,邊,網,端。

 

云,邊,網,端,形成了一個協同的有機整體

云:云計算以及用以支撐云計算的基礎設施及資源,也被稱作云端,是提供服務的中心節點。

邊:邊緣,也就是邊緣計算節點,本文的主角,離終端最近的服務節點。

網:云端和邊緣,以及邊緣和用戶之間的網絡,默默無聞但非常重要的底層工作者。

端:也就是終端,是云,邊,網服務的對象,包含手機,平板,電視等一切可以聯網的設備,其位置在網絡的最外圍,是各種數據的消費者,也成了內容的生產者(如短視頻,直播等)。

如果還用章魚來比喻的話,“云”就像大腦,“邊”就像觸手,“網”就像連接大腦和觸手的肌肉,“端”則就是章魚要捕獲的食物。云邊網端協同,構成了MEC系統的有機體,讓信息更快更好地得以流動。

怎樣部署MEC?

目前在市場上,5G時代的MEC玩家主要有兩類:互聯網廠家,電信運營商。它們手中的資源不同,推出的邊緣計算方案自然也有差異。

首先我們來看看ETSI定義的5G和MEC融合架構。

 

5G核心網最關鍵的網元:UPF

5G核心網最關鍵的網元:UPF(User Plane Function,用戶面功能),是連接5G核心網和MEC的紐帶,可提供數據分流及流量統計等功能。

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