根據(jù) Cisco的預(yù)測報(bào)告,到2021年全球IP流量將達(dá)到3.3ZB,IP視頻流量將占所有消費(fèi)者互聯(lián)網(wǎng)流量的82%;此外,移動數(shù)據(jù)流量從2016年至2021年間將增長7倍,到2021年流量將達(dá)到每月48.3EB。
試想一下,如果將海量的數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)皆贫耍鋵?a href="http://www.nxhydt.com/v/tag/1722/" target="_blank">網(wǎng)絡(luò)帶寬、流量成本控制、云端存儲能力帶來巨大挑戰(zhàn)。而邊緣計(jì)算,更適合低時(shí)延、高帶寬、高可靠、海量連接、異構(gòu)匯聚和本地安全隱私保護(hù)等特殊業(yè)務(wù)要求的應(yīng)用場景。
說起邊緣計(jì)算(Edge computing),盡管這是一個(gè)科技領(lǐng)域的熱門詞匯,但許多人對此還是知之甚少。
相對云計(jì)算而言,邊緣計(jì)算是指收集并分析數(shù)據(jù)的行為發(fā)生在靠近數(shù)據(jù)生成的本地設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)中,其又被叫做分布式云計(jì)算或第四代數(shù)據(jù)中心。
在各種邊緣計(jì)算技術(shù)與產(chǎn)品中,其中,MEC作為具有運(yùn)營商特色、網(wǎng)絡(luò)側(cè)邊緣部署的一種邊緣計(jì)算而備受關(guān)注。此外,MEC作為承接5G、IoT應(yīng)用落地的關(guān)鍵一環(huán),近年來在越來越多的垂直行業(yè)落地。
什么是MEC?
MEC,現(xiàn)稱作多接入邊緣計(jì)算(Multi-AccessEdgeComputing),其定義和框架均來自歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會ETSI,其初創(chuàng)成員包括:惠普、沃達(dá)豐、華為、諾基亞、Intel以及Viavi等。
根據(jù)ETSI 對 MEC的描述,其是為應(yīng)用程序開發(fā)人員和內(nèi)容提供商提供了云計(jì)算功能,以及在網(wǎng)絡(luò)邊緣的IT服務(wù)環(huán)境。這種環(huán)境的特點(diǎn)是超低延遲和高帶寬,能實(shí)現(xiàn)通過無線網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)用程序中的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問。
關(guān)于這個(gè)技術(shù)的起源和發(fā)展,早在2014年,ETSI 就成立了移動邊緣計(jì)算規(guī)范工作組,正式宣布推動MEC標(biāo)準(zhǔn)化,在早期,這個(gè)技術(shù)被叫作移動邊緣計(jì)算(Mobile Edge Computing)。
到了2016年初,ETSI 把MEC的概念擴(kuò)展為多接入邊緣計(jì)算(Multi-AccessEdgeComputing),將邊緣計(jì)算從電信蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步延伸至其它無線接入網(wǎng)絡(luò),支持3GPP和非3GPP多址接入。
據(jù)2019年GTI(TD-LTE全球發(fā)展倡議組織)發(fā)布的5G MEC白皮書,MEC(多接入邊緣計(jì)算)體系架構(gòu)如下:
ETSI定義的MEC基本架構(gòu)
從宏觀來講,MEC的基本架構(gòu)中不同的功能實(shí)體可劃分為三個(gè)層級,網(wǎng)絡(luò)層(Networks Level)、移動邊緣主機(jī)層(Mobile Edge Host Level)、移動邊緣系統(tǒng)層(Mobile Edge System Level)。
雷鋒網(wǎng)了解到,移動邊緣系統(tǒng)包括在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)或運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)子集內(nèi)運(yùn)行移動邊緣應(yīng)用程序所需的移動邊緣主機(jī)和移動邊緣管理。
· 移動邊緣主機(jī)是一個(gè)實(shí)體,它包含一個(gè)移動邊緣平臺和一個(gè)虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施,后者提供計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源,用于運(yùn)行移動邊緣應(yīng)用程序;
· 移動邊緣管理包括移動邊緣系統(tǒng)級管理和移動邊緣主機(jī)級管理。其中,移動邊緣主機(jī)級管理包括移動邊緣平臺管理器和虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理器。
據(jù)公開資料顯示,MEC的基礎(chǔ)架構(gòu)主要包括MEC硬件資源、MEC虛擬化層,應(yīng)用平臺由MEC虛擬化管理器和MEC應(yīng)用平臺服務(wù)組成,前者提供了IaaS功能,后者則提供了TOF、RNIS等中間件服務(wù)。
現(xiàn)階段,ETSI 將繼續(xù)對之前推出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善,同時(shí)推出一批新的標(biāo)準(zhǔn),主要包括MEC對3GPP和非3GPP的接入支持、虛擬化支持、類型拓展等。
5G架構(gòu)下MEC的部署
目前,不論是國內(nèi)還是國外,MEC均未有規(guī)模的商用部署。其商業(yè)化規(guī)模進(jìn)程較慢,一方面是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟度問題,另一方面是其面臨業(yè)務(wù)驅(qū)動、技術(shù)路線、運(yùn)維管理等具體問題。
雷鋒網(wǎng)了解到,目前中國聯(lián)通聯(lián)合BAT、中興通訊、Intel等合作伙伴,已啟動15個(gè)省市的Edge-Cloud規(guī)模試點(diǎn),而中國移動也已在10個(gè)省、20多個(gè)城市現(xiàn)網(wǎng)開展多種MEC應(yīng)用試點(diǎn)。
作為5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一,MEC在距離用戶最近的位置提供了業(yè)務(wù)本地化和邊緣業(yè)務(wù)移動性能力,進(jìn)一步減小業(yè)務(wù)時(shí)延,提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率、提高業(yè)務(wù)分發(fā)以及改善終端用戶體驗(yàn)等。其采用靈活的分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),把服務(wù)能力和應(yīng)用推進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)邊緣,極大地縮減了等待時(shí)間。
華為云核心網(wǎng)產(chǎn)品線總裁石冀琳曾表示,MEC是運(yùn)營商數(shù)字化轉(zhuǎn)型的利器,通過將核心網(wǎng)處理能力部署到邊緣,能方便更多應(yīng)用“上車”,形成閉環(huán)業(yè)務(wù)。
現(xiàn)階段來看,MEC的部署和應(yīng)用已成為5G落地中的重要課題,然而,MEC并不只是在5G網(wǎng)絡(luò)中才有的概念。
在4G網(wǎng)絡(luò)中,由于MEC提出時(shí)LTE網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)已完成制定,所以4G網(wǎng)絡(luò)下的MEC部署目前大多采用非標(biāo)的串聯(lián)部署或廠家私有標(biāo)準(zhǔn)部署模式,在計(jì)費(fèi)、監(jiān)聽、業(yè)務(wù)移動性支持方面并不完善。
而在5G網(wǎng)絡(luò)中,3GPP的5G核心網(wǎng)在標(biāo)準(zhǔn)上原本就支持用戶數(shù)據(jù)面的下沉及邊緣計(jì)算的部署,能很好地解決目前4G網(wǎng)絡(luò)MEC部署時(shí)存在的計(jì)費(fèi)監(jiān)聽等問題。
然而,盡管5G標(biāo)準(zhǔn)其先天基因與MEC的部署比較契合,但也可能會面臨一個(gè)問題:5G近期部署如果采用基于4G核心網(wǎng)升級改造的NSA組網(wǎng)方案,那么這種情況下,為了支持5G eMBB 等發(fā)展,運(yùn)營商是否大量建設(shè)部署MEC系統(tǒng)以及為解決計(jì)費(fèi)監(jiān)聽等問題對4G核心網(wǎng)進(jìn)一步升級,就成為運(yùn)營商需要解決的難題了。
中國電信北京研究院視頻與邊緣云研發(fā)部主任楊鑫曾表示:MEC與一般的5G 網(wǎng)元不通, 天然具有“IT化、業(yè)務(wù)驅(qū)動”特性,不完全是標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動和定義,各家運(yùn)營商應(yīng)遵循通用的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合自身需求打造適合自己的MEC平臺。
MEC與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是實(shí)現(xiàn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要手段,并將催生新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式。而借助于邊緣計(jì)算可以提升物聯(lián)網(wǎng)的智能化,促使物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)垂直行業(yè)落地生根。
作為邊緣計(jì)算其中的一種,MEC與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合將會產(chǎn)生怎樣的效果?
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)技術(shù)名詞,從最早的萌芽階段發(fā)展至今,早已不是一個(gè)新鮮詞匯。由于其包含的技術(shù)門類之多,產(chǎn)業(yè)鏈長,入局企業(yè)多,可以說盡管火爆了很多年,但卻一直未能真正進(jìn)入大規(guī)模落地階段。
一般來講,物聯(lián)網(wǎng)分為三個(gè)層次,感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層包含:傳感器、無線定位、自動識別(RFID)技術(shù)等;而網(wǎng)絡(luò)層包含:3/4/5G、LPWAN、藍(lán)牙、Wi-Fi、ZigBee等;至于應(yīng)用層,則為各種垂直細(xì)分的應(yīng)用,比如智慧園區(qū)、自動駕駛、智慧工業(yè)、智能家居等具體的應(yīng)用案例。
當(dāng)把MEC用在智慧園區(qū)中,MEC可幫助園區(qū)的視頻和IT應(yīng)用減少流量迂回,降低傳輸時(shí)延,提供更安全的數(shù)據(jù)處理環(huán)境等;而在自動駕駛領(lǐng)域,MEC平臺借助5G技術(shù)能提供給車隊(duì)高精地圖、視野共享、智能分析及連續(xù)切換等,輔助自動駕駛,提供更精準(zhǔn)、更安全、零中斷的駕駛體驗(yàn)。
據(jù)公開資料,百度智能云已通過邊云融合技術(shù)有效支撐了V2X產(chǎn)品在5G和MEC條件下的落地,在路側(cè)通過智能邊緣Baidu Intelligent Edge/BIE實(shí)現(xiàn)了路面狀況和行駛車輛的結(jié)構(gòu)化信息實(shí)時(shí)上傳,在平臺側(cè)通過智能云天工平臺實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模時(shí)序數(shù)據(jù)的整合,并借助流式計(jì)算完成道路和交通信息的分析整合。
在產(chǎn)業(yè)界不斷的探索中,MEC已進(jìn)入商用階段,各大運(yùn)營商開展了一系列MEC試點(diǎn)和部署,其在越來越多的垂直行業(yè)落地。華為云核心網(wǎng)產(chǎn)品線研究部部長周艷曾表示,華為從行業(yè)使能、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)推動三個(gè)方面布局MEC。在行業(yè)使能方面,華為在大視頻、智能電網(wǎng)、企業(yè)園區(qū)、AR/VR、智慧交通等領(lǐng)域已開啟了商用或試點(diǎn)。
雷鋒網(wǎng)認(rèn)為,一般情況下,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在處理器和內(nèi)存容量方面通常是受限的,并且當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)連接大量設(shè)備的情況下,會產(chǎn)生大量流量,所以需要MEC服務(wù)器連接到靠近設(shè)備的移動網(wǎng)絡(luò)來收集各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的信息,提供分析處理能力并降低延遲響應(yīng)時(shí)間。
再者,MEC可用于遠(yuǎn)程連接和設(shè)備控制,提供實(shí)時(shí)配置和分析,并使聚合和分布的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)都成為高度分布式的移動基站環(huán)境,使應(yīng)用程序能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)。此外,MEC服務(wù)器還能給一些服務(wù)提供額外的計(jì)算和存儲,如服務(wù)的聚合和分配、設(shè)備信息的分析、基于分析結(jié)果的決策邏輯、數(shù)據(jù)庫日志記錄、對終端設(shè)備的遠(yuǎn)程供應(yīng)和訪問控制等。
雷鋒網(wǎng)作為國內(nèi)長期關(guān)注AI、5G和IoT等前沿科技的知名媒體,將為MEC與5G、IoT的進(jìn)一步融合作出努力。
2019年7月12日-14日,由中國計(jì)算機(jī)學(xué)會主辦,雷鋒網(wǎng)、香港中文大學(xué)(深圳)聯(lián)合承辦的第四屆CCF-GAIR全球人工智能與機(jī)器人峰會將于深圳舉辦,同期不僅有人工智能前沿專場、中國人工智能四十年紀(jì)念專場,還有5G&AIoT、智能交通、智慧城市、智慧教育、類腦計(jì)算等分會場。
其中,7月13日“5G+AIoT”會場,以“5G商用前景與AIoT中場布局”為主題,邀請全球最具代表性的產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界專家在大會上分享5G及AIoT最新技術(shù)研究成果和應(yīng)用案例,并深入討論MEC的部署問題。
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