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为什么5G需要边缘计算(MEC)?

为什么5G需要边缘计算(MEC)?

2021-01-13

边缘计算,从4g时期早已逐渐萌芽期,到5G时期,它彻底融进了网络的系统架构,变成了实实在在的标准配置,乃至是业务流程拓展的神器。

那麼究竟什么叫边缘计算呢?文中即将讨论这个问题。

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为何必须边缘计算?

说到“边缘”二字,跟“中间”的含意反过来,蕴含着“级别低”,“不重要”,“悠着点”的寓意。既然这样,大搞“中间测算”就可以了,还科学研究哪些“边缘计算”?

实际上,在信息内容网络中,“中间”和“边缘”的影响力跟大家形象化的认知能力是反过来的。中间存有的使用价值,便是能够更好地为边缘服务项目。

从图中能够看得出,网络的中间节点是由连接,安装,互换等繁杂构架及其各种各样网络服务器构成的一朵云,它存有的使用价值,便是为了更好地考虑网络边缘处不一样终端设备各式各样的要求:本人通讯,娱乐游戏,智能家居系统,工业控制系统这些。

技术性的发展趋势,便是在人们这种持续澎涨的要求所驱动器下进行的。

5G的三大应用领域,恰好是这种要求的汇总:加强型宽带(eMBB)对于超清视频等系列产品运用,规模性设备种类通讯(mMTC)对于像新型智慧城市那样的大量物联网技术系列产品运用,极高可信性低廷时通讯(uRLLC)则对于像工业控制系统或是远程控制安全驾驶这类的专业领域运用。

这种运用规定大网络带宽,低延迟,高算力,各个完成起來都不容易。

一个最切实可行的方式便是减少传输数据的间距,把出示服务项目的节点从中间下放进网络边缘,离客户更近。这样一来,不论是网络带宽,延迟,還是算力,处理起來就非常容易了很多。

那样的解决方法就称为“边缘计算”。

边缘计算最常见的形容便是乌贼的中枢神经系统。它的人的大脑做为中间节点只解决40%的信息内容,关键承担整体协作,剩下的60%的信息内容则由8条触手tv(等同于边缘节点)就近原则解决。

换句话说,乌贼能够应用“腿”来思索,并就地解决难题!这类灵便高效率的信息资源管理方法,造就了这类节肢动物的智商顶峰。

边缘计算,可以说安装了5G时期物联网的理想。

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什么叫MEC?

大家平常应用的4g和5G都归属于移动通信技术,在挪动网络下的边缘计算,也就理所应当地称之为“挪动边缘计算(Mobile Edge Computing)”,简称作MEC。

MEC的定义最开始来源于卡内基梅隆高校在2009年所产品研发的一个称为Cloudlet的测算服务平台。这一服务平台将云主机上的作用下放进边缘网络服务器,以降低网络带宽和延迟,又被称作“小朵云”。

2014年,欧州电信网规范研究会(ETSI)宣布界定了MEC的基本要素并创立了MEC标准协作组,逐渐运行有关规范化工作中。

2016年,ETSI把MEC的定义拓展为Muti-access Edge Computing,意为“多连接边缘计算”,并将挪动蜂窝状网络中的边缘计算应用推广至像Wi-Fi那样的别的无线网络连接方法。

在ETSI的促进下 ,3GPP及其别的标准化组织也陆续资金投入到MEC的规范科学研究工作上。现阶段,MEC早已发展趋势演变为5G移动通信技术系统软件的关键技术性之一。

要了解MEC,**必须掌握MEC中牵涉到的4个基本要素:云,边,网,端。

△ 云,边,网,端,产生了一个协作的有机化学总体

云:云计算技术及其用于支撑点云计算技术的基础设施建设及資源,也称之为云空间,是出示服务项目的管理中心节点。

边:边缘,也就是边缘计算节点,文中的主人公,离终端设备近期的服务项目节点。

网:云空间和边缘,及其边缘和客户中间的网络,不为人知但十分关键的最底层工作人员。

端:也就是终端设备,是云,边,网服务项目的目标,包括手机上,平板电脑,电视机等一切能够连接网络的机器设备,其部位在网络的最外场,是各种各样数据信息的顾客,也变成內容的经营者(如小视频,直播间等)。

假如还用乌贼来形容得话,“云”如同人的大脑,“边”如同触手tv,“网”如同联接人的大脑和触手tv的全身肌肉,“端”则便是乌贼要捕捉的食材。云边网端协作,组成了MEC系统软件的生物体,让信息内容更快能够更好地得到流动性。

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如何布署MEC?

现阶段在销售市场上,5G时期的MEC游戏玩家关键有两大类:互联网技术生产厂家,通信运营商。他们手上的資源不一样,发布的边缘计算计划方案当然也是有差别。

**大家讨论一下ETSI界定的5G和MEC结合构架。

△ 5G核心网最重要的网元:UPF(User Plane Function,客户面作用),是联接5G核心网和MEC的桥梁,可给出的数据分离及流量监控等作用。

如圖所显示,左边是5G网络,包括核心网(含AMF,SMF,PCF等一系列操纵面网元,及其客户面网元UPF),接入网(RAN)及其终端设备(UE)。右边则是MEC,包括MEC服务平台,管理方法编辑域,及其好几个出示服务项目的APP。

5G网络和MEC中间的契合点便是UPF。这一网元的全名是User Plane Function,说白了,便是解决核心网客户面作用的。全部的数据信息,务必历经UPF分享,才可以流入外界网络。

换句话说,承担边缘计算的MEC机器设备,务必联接在5G核心网的UPF这一网元以后。

5G的核心网设计方案是十分灵便的,为了更好地降低传输数据的曲折,UPF的布署部位也一般比操纵面网元要靠下,这就称为UPF下移。

举例来说,中国移动通信的核心网在全国各地分成八个战区,每一个战区管理方法多个省区,但在这种战区的主机房中只布署有操纵面网元,UPF则下移到省管理中心,甚至城市,县区,便捷完成当地数据信息当地消化吸收。

那样的构架,就为MEC的接近网络边缘布署出示了标准。

针对营运商而言,全部网络全是她们的,因而布署MEC的部位更加灵活,在边缘UPF的基本上提升MEC的作用,产生边缘一体化加强型UPF是最简约的计划方案。

依据服务项目地区的尺寸和人性化要求,MEC能够跟核心网坐落于同一大数据中心(下面的图中的4),还能够跟下移的UPF一起坐落于聚集节点(下面的图中的3),还可以和UPF一起集成化在某一传送节点(下面的图中的2),乃至还能跟通信基站结合到一起(下面的图中的1),离客户近在眼前。

1. MEC,UPF和通信基站结合到一起

2. MEC跟下移的UPF一起集成化在某一传送节点

3. MEC跟下移的UPF一起坐落于聚集节点

4. MEC跟核心网布署于于同一大数据中心

针对互联网技术生产厂家而言,尽管也在积极主动推动边缘计算,但因为他们手上沒有网络,只有根据和营运商的UPF连接那样的方法来适用MEC。

如下图所显示,互联网技术生产厂家的边缘计算服务平台必须和每个营运商的UPF连接,根据UPF再联接到不一样营运商的通信基站,进而把服务项目送到每一个客户。

△ 互联网技术生产厂家的边缘计算服务平台必须和营运商的UPF连接,把营运商的网络做为传送管路

因而能够那么说,互联网技术生产厂家“云”的工作能力较强,他们根据把工作能力从“云”向“网”扩展来适用“边”(MEC);而营运商对“网”是全方位操控的,进而适用“边”是名正言顺的事儿,但他们必须提高“云”的工作能力。

在MEC的适用下,云空间算力下移,终端设备算力移位,进而在边缘计算节点产生兼具延迟,成本费和算力的聚集点,这就是MEC存有的核心理念。

而且,在工业区的网络还存有网络信息安全,及其内部网浏览的要求,MEC能够做为营运商和公司内部网中间的公路桥梁,完成内部网数据信息出不来产业园区,当地总流量当地消化吸收的益处。

△ MEC和UPF协同起來能够开展灵便的数据信息分离,内部网数据信息立即走内网通道,私秘数据信息出不来产业园区;外网地址数据信息也可直达互联网技术,并行不悖,两不耽搁。

在5G时期,以应用领域为管理中心的2B业务流程,及其提高的2C业务流程都对网络明确提出的高些的规定,带宽测试,低延迟,高算力的要求持续激起着MEC迅速地发展趋势。

MEC,这棵在4g时期萌芽期的小苗,在5G时期的3大情景都被寄予希望。这般根红苗正的种子队,终将在很近的未来时期长为一棵大树,全方位颠覆式创新5G网络。

好啦,当期的內容就到这儿,期待对大伙儿有一定的协助。

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