大唐移动网络专家何珂,大唐移动荣获

2019-11-16 23:05栏目:通讯产品
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2015年,ICT产业的机遇与激烈的竞争相伴相存。作为国内综合网络解决方案及产品供应商,大唐移动在助力4G网络前行和后续演进的道路上做出了诸多努力。无论是利用创新型的产品和解决方案打造4G精品网,还是帮助运营商提升整个网络的业务能力和响应速度,大唐移动始终都走在前列。凭借在技术产品和解决方案上的深耕细作,大唐移动基于小站的MEC方案在《通信世界》年度评选中,荣获“2015无线网络技术创新奖”。

C114讯 5月10消息在5月10日举行的“2019年5G和未来网络战略研讨会”上,大唐移动无线通信高级技术专家何珂发表了题为《细分业务场景,助力MEC落地》的主题演讲。

随着万物互联的泛在化发展,近年来,边缘计算(Edge Computing)的热度持续上升,大有和云计算分庭抗礼的架势。

MEC(移动边缘计算)诞生于4G时代,由于它可以提供高速率、低时延的网络支持,并且能够满足无人机操控、F1赛车直播、智慧商城导航等创新业务的开展,得到了运营商的高度关注。

智能基站发展下的本地网络业务模式

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IDC 预计,2020 年全球将有超过 500 亿的终端与设备联网,超过 40% 的数据要在网络边缘侧进行分析、处理与存储。

经过通信产业各方多年的努力,MEC在小基站设备、平台、商业模式等方面取得了不错的进展。但因为盈利模式不清晰、行业客户积极性不高以及运营商对现网部署可靠性方面的担忧,MEC未能得到规模发展。

LTE网络具备出色的开放能力,这给商业用户、社区用户提供高品质、便捷的无线信息化服务提供了初步的硬件条件,使得本地网络的无线化成为可能。近年来,MEC(Mobile Edge Computing)边界计算技术作为LTE网络的业务下沉与加速技术已经被业界逐渐重视。此计算架构除了能够进一步贴近无线用户,进行基本的定位、缓存、DNS等服务,与运营商网络形成更加完备的业务分流与缓冲以外,还可提升整个网络的业务能力与响应速度,加速运营商业务的推广,降低运营成本。

在演讲中,何珂表示,5G时代网络将发生重大的变革,移动边缘计算作为5G时代的关键技术之一,通过将能力下沉到网络边缘,在更靠近终端的网络边缘上,提供IT的服务、环境和云计算能力,满足低时延、高带宽的业务需求。

那么,这种适用于网络边缘侧的边缘计算究竟是怎样的技术呢?

近日,中国移动相关专家告诉媒体记者,MEC已成为5G应用场景之一,将借助5G“东风”以及生态构建而实现快速发展。

在组网上,MEC利用室内覆盖的分布式基站,形成无线+物联网的同时覆盖,对社区的信息化、自动化提供可靠的支撑。MEC还可连接本地私有网络,针对商业用户,安全可控的引入本地私有云下的业务能力,为用户提供更加便捷、更加智慧的生活体验。例如:建立水火电物联感知预警系统,及时向物业及相关管理人员推送警情信息;接管智能家居物联业务,与第三方智能家居物联服务平台相连,享受更便捷的家庭物联管理,社区用户可以远程控制指令的下达,必要时物业远程介入处理紧急事务。

“近年来,大唐移动针对MEC相关业务一直跟产业界各方积极合作,包括信通院、运营商、应用厂家、高等院校、垂直行业客户等开展了合作和探讨,并在车联网、工业互联和智慧园区三个领域进行了落地试点。”何珂称。

公开资料显示,边缘计算是在靠近物或数据源头的一侧,综合了网络、计算、存储、应用等核心能力的开放平台。基本思想是把云计算平台迁移到网络边缘,试图将传统移动通信网、互联网和物联网等业务进行深度融合,减小业务交付中端到端的延迟。

MEC价值日益凸显

MEC典型商业应用

MEC已经成为5G时代重要技术之一

边缘计算发展至今,已有三种业界广泛认可的技术架构,分别是 MEC ( 多接入边缘计算 ) 、微云和雾计算。很多时候,人们会将这几个概念混淆,下面我们就详细地分析一下这几种边缘计算。

MEC作为4.5G /5G网络体系架构演进的关键技术,可满足系统对吞吐量、时延、网络可伸缩性和智能化等多个方面的要求。依托MEC,运营商可将传统的外部应用拉入移动网络内部,使得内容和服务更贴近用户,并且提高移动网络速率、降低时延以及提升连接的可靠性,从而改善用户体验和开发网络边缘的价值。

除基本的DNS、缓存外,较为典型的MEC应用还包括:基于位置跟踪的商业应用;视频承载优化;增强现实的商业应用。

5G是当前产业和社会关注的焦话题,而MEC是5G时代重要技术之一。目前业界对移动边缘计算的定义有很多种。

MEC

在中国联通网络技术研究院专家李福昌看来,MEC使传统无线接入网具备了业务本地化和近距离部署的条件,可以将传统的无线基站升级为智能化基站。面向业务层面(物联网、视频、医疗、零售等),移动边缘计算可向行业提供定制化、差异化服务,进而提高网络利用率和价值增长空间。

1.基于位置跟踪的商业应用——移动边缘计算技术可以对连接态终端的位置进行高精度跟踪。这一技术尤其适用于在没有GPS覆盖的室内场景,如大型商业楼宇地下停车场的停车位置标识、室内位置导航,以及其它基于室内位置的商业信息推送。MEC Server通过基站的测量上报结果,计算出终端的位置信息,使用户轻松找到空余停车位、查阅商铺品牌信息、促销信息等,形成整合线下体验和线上销售的新一代商业模式。

欧洲电信标准化协会对MEC的定义是,在距离用户移动终端最近的RAN内提供IT服务环境以及云计算能力,旨在进一步减小延迟/时延、提高网络运营效率、提高业务分发/传送能力、优化/改善终端用户体验。

MEC,即多接入边缘计算,其最早是由欧洲电信标准化协会2014 年提出的,ETSI 初创成员包括:惠普、沃达丰、华为、诺基亚、Intel 以及 Viavi 等。MEC 是为移动网络边缘提供 IT 服务环境和云计算能力,通过在移动网络边缘执行部分缓存、数据传输和计算来抵消与回程相关的延迟,最终可以实现毫秒级应用。

目前,MEC的主要功能包括本地内容缓存、基于无线感知的业务优化处理、本地内容转发、网络能力开放等,主要应用在对时延敏感性、实时性要求高、数据量大的场景中,如V2V、AR、企业办公、MCDN、智慧家庭、IoT等场景。通过在基站侧引入智能计算,运营商和网络业务提供商的难题将得到有效解决,业务体验将更有保障,无线资源的管理将更加智能和优化,可以实现不同等级的服务。

2.视频承载优化——移动边缘计算技术可以用于视频优化,实现内容自适应与网络带宽资源分配之间的协同控制,提供用户差异化的多媒体应用体验,从而缓解数据流量风暴对运营商网络的冲击,并实现业务增值。该技术可分为基于用户类型的视频优化和基于小区负荷的视频优化两种应用场景。

边缘计算产业联盟定义的移动边缘计算是指,MEC是在靠近物或数据源头的网络边缘侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台。就近提供智能互联服务,满足行业在数字化变革过程中对业务实时、业务智能、数据聚合与互操作、安全与隐私保护等方面的关键需求。

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5G与生态可成驱动力

基于用户类型的视频优化是内容优化器根据用户属性(包括接入网类型、用户归属属性、用户群属性、位置组)配置不同的视频优化策略,从而达到区分用户级别提供差异化服务的目的,也可以把视频优化作为增值服务或套餐向用户推广,增加运营商收入。

“虽然业界对移动边缘计算定义的表述上各有差异,但可以达成共识——在更靠近终端的网络边缘上提供服务。”何珂称。

ETSI 定义的 MEC 基本架构

根据对未来业务的判断,MEC或将成为5G业务发展的“试金石”。基于5G的MEC方案通常来说有两种部署方式,一种是MEC服务器部署在GW-UP处,另一种是MEC服务器部署在基站之后。中国移动相关专家表示,大力构建MEC会让运营商调整传统架构、运营、业务等,这些改变恰好是5G业务需要的。

基于小区负荷的视频优化是内容优化器根据小区负荷状态对视频码率选择、视频在线转码、视频智能缓冲等视频优化策略进行动态调整,以实现充分利用、合理分配无线资源,减轻无线网络压力,提升网络拥塞条件下的用户体验。

据何珂介绍,目前,基于4G架构MEC方案有两种,一种是MEC 服务器部署在多个eNodeB的汇聚节点之后,或者单个eNodeB之后。可通过监听、解析S1接口的信令来获取基站侧无线相关信息,但计费和合法监听等安全问题需要进一步解决。另一种是MEC 服务器与D-GW部署在一起,D-GW具备计费、监听、鉴权等功能。MEC 与D-GW可以融合部署,也可以作为单独网元部署在D-GW之后。P1-GW与D-GW之间为私有接口,需同厂家设备组网。

宏观来讲,MEC 的基本架构中不同的功能实体可划分为三个层级,网络层(Networks Level)、移动边缘主机层(Mobile Edge Host Level)、移动边缘系统层(Mobile Edge System Level)。此前,雷锋网有对 MEC 的技术架构详细剖析过,此次不再赘述。

2018年,5G标准将更加清晰化。中国、美国、日本、韩国以及欧洲等国家和地区均在发力5G,意图抢夺话语权。包括中国移动在内的诸多运营商将在2018年开启5G试商用网络建设。届时找到可以在5G网络上迅速发展的“杀手级”应用,将成为产业的迫切需求。而运营商在2017年对MEC网络的探索恰好是5G大幕的拉开。5G时代,MEC的应用将延伸至交通运输、智能驾驶、实时触觉控制、增强现实等领域。

3.增强现实(Augmented Reality, AR)的商业应用——随着iOS、Android等智能终端平台相继推出,增强现实技术开始走进大众视野。一大批以移动终端定位与状态感知、多媒体信息处理与展现技术为基础的增强现实应用开始涌现。目前,AR的应用场景主要有Guide应用场景和Create应用场景。这些应用均属于高带宽、低延迟类业务,移动边缘计算技术则有利于这些业务中增强现实的内容分发。 365bet亚洲官方网站 3

而在5G时代,MEC与5G融合架构能满足网络与业务平台有效融合,支持低时延和宽带业务的本地化部署。据介绍,MEC经过几年的发展,从技术标准沉淀为产品方案,再从产品方案落实到了应用场景。

而 MEC 的应用场景,雷锋网了解到,其主要有以下几个方面:

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何珂表示,“虽然MEC还有一些标准化工作有待完善,但不影响MEC的试点工作的开展,特别是基于同厂商解决方案的区域化业务场景的试点,可以顺利开展。”

与网络连接和网络能力开放相关的本地边缘服务。比如替代企业 Wi-Fi 网络的移动虚拟专网、基于无线网络定位并与室分结合的室内定位;

MEC业务的展开不仅需要华为、诺基亚、爱立信、中兴通讯等设备厂商,也需要英特尔、高通等芯片厂商,更需要软通动力等ISV(独立软件开发商)的支持。毕竟各个行业客户的需求不同,需要懂行业需求的ISV提供定制化软件方案来支持。因此,MEC要实现快速发展,就必须构建完整的生态体系,其商业模式有待各厂商共同开发。

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边缘就近处理节省回传带宽降低时延的视频边缘服务。比如与 CDN 结合的边缘缓存、面向视频监控的边缘存储和识别分析;

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何珂指出,“5G网络是基于场景化的网络,当应用场景出现的时候5G才能发挥其真正的价值。MEC作为5G的关键技术之一也是如此。”据介绍,ETSI于2016年4月18日发布了与MEC相关的重量级标准,对MEC的七大业务场景作了规范和详细描述。

面向终端的计算迁移降低终端成本的边缘辅助计算服务。比如面向 AR、VR 和游戏等提供边缘云渲染等。

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从技术的视角来看,MEC所能覆盖的业务场景,包括:在企业专网中的应用、车联网、IoT网关服务、智能移动视频加速、监控视频流分析、密集计算辅助、AR七大业务场景。

此外,在智慧园区中,MEC 可帮助园区的视频和 IT 应用减少流量迂回,降低传输时延,提供更安全的数据处理环境;在自动驾驶领域,MEC 平台借助 5G 技术提供给车队高精度地图、视野共享、智能分析及连续切换等功能,辅助自动驾驶,提供更精准、更安全、零中断的驾驶体验。

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从网络运营商的视角,如果追求规模收益,则可利用网络、基础设施、用户数据、网络数据等优势,聚焦偏底层的、通用的一些服务,如网络、数据和业务优化,希望达到规模收益的目的。

MEC 的应用场景很是广泛,除了以上提到的这些,还有更多的物联网垂直应用领域等待 MEC 研究人员来解锁。

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何珂介绍,大唐移动作为解决方案提供商,已在多个行业积极探索边缘计算的应用及布局,发现区域型特征较为明显的、低时延、回传带宽需求较大以及对安全敏感的行业,对边缘计算技术表现出较强烈的兴趣。在MEC领域,大唐移动目前聚焦的业务场景有三个——工业互联网应用、智慧园区应用以及车联网。

目前,国内三大运营商均开展了 MEC 试点部署,其业务包括 LTE 移动虚拟专网、车联网、边缘缓存、室内定位等。根据《中国联通边缘计算技术白皮书》,中国联通 5G 网络 MEC 部署规划,MEC 部署位置与业务场景具有密切关系,可以按需将 MEC 部署分为无线接入云、边缘云或者汇聚云三种方式。

工业互联网经过多年的发展,某些领域的应用市场已经过充分的竞争,并形成相应的格局,但是其业务的后续演进方向将朝向移动化、宽带化以及通过对数据的深度分析挖掘更大的价值,由此将与5G-MEC的应用场景产生很大的交集,所以值得关注。

总体来说,对于 uRLLC 低时延场景,MEC 需要部署于靠近基站侧的无线接入云;对于 eMBB 场景的大流量热点地区,MEC 可以部署于边缘云;对于 mMTC 场景,MEC 部署于位置较高的汇聚云,能够覆盖更大区域的业务需求。

如今,工业互联网平台边缘功能正在演进。工业互联网平台边缘功能重心由接入数据向用好数据演进。现阶段,“通用处理器+通用操作系统”成为边缘网关的主流架构;未来“专用处理器+通用处理器”混合结构将应用于工业设备,同时满足实时控制和数据分析功能。

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智慧园区应用,主要面向中小企业,其业务特征是:区域性特征明显、业务通用性以及业务宽带化,有利于解决方案的“复制”。在车联网业务方面,基于MEC与C-V2X技术相融合,可有效提升车辆行驶安全和交通管理水平,促进城市交通智能。

就无线接入云这种形式来看,MEC 与基站 CU 单元、核心网转发面 UPF 部署于无线接入云。通过在基站侧部署本地业务,为用户提供更短时延的服务。

“不同的设备商及解决方案提供商聚焦的重点各有差异。通信设备商、云服务提供商、CDN运营商、工业设备厂商等等设备及解决方案厂商,从技术沉淀到产品,再从产品对应到具体应用,在MEC落地的过程中,需要对业务场景进行细分,寻找合适的切入点。”何珂表示。

其中,CU 单元包括 RRC 和 PDCP 层,DU 单元包括 RLC、 MAC 和 PHY 层,且 4G eNB 和 5G gNB 的 CU 单元可以合设。此方式下,MEC 业务覆盖范围较小,适用于移动速度低,甚至不移动但对时延敏感的业务,比如赛场、场馆、景区相关的业务。

大唐移动MEC实践及思考

微云

据介绍,大唐移动早在2015年就开展了边缘计算产品的研发工作。据了解,大唐移动推出的边缘计算平台SmartEdge承载于大唐自主研发的电信云平台DTTelecomCloud中,可以为运营商和企业客户提供服务的快速上线、内容的敏捷分发、用户的极速体验能力。凭借深厚的技术实力和对行业领域的深入研究,大唐移动在物联网、车联网、工业互联网方向也形成了一系列完备的解决方案。

和 MEC 相比较,如果说 MEC 更强调 " 边缘 " 这个概念,那么微云更侧重于移动这个概念。

车联网是边缘计算的一个典型场景,在该领域,大唐移动也进行了多年的研发和产业合作投入。大唐移动已在全国多地开展智能网联示范验证,2016年大唐与中国汽研院合作建立重庆示范区;2017年,大唐与福特汽车在上海示范区联合开展V2X试验;同年,怀柔5G车联网验证基地启动;2018年,厦门BRT智能网联项目系统。

微云是开放边缘计算(Open Edge Computing,OEC)项目的研究成果,该项目最初由美国卡内基梅隆大学发起,此后受到了华为、英特尔和沃达丰等企业的支持。

目前在厦门,大唐移动已与厦门公交集团共同合作了厦门BRT 5G智能网联车路协同系统,基于MEC与C-V2X技术相融合,有效提升了车辆行驶安全和交通管理水平,促进城市交通智能。同时在重庆,中国汽研、中国电信重庆公司和大唐移动三方也将基于5G MEC以及车路协同等技术,对基于5G网络自动驾驶的六大场景应用进行测试。

公开资料显示,它是将移动计算平台和云计算结合起来的边缘计算体系架构,代表了 " 移动终端——微云——云 " 三层架构的中间层,其处在移动终端和云平台之间,是被部署在网络边缘、具有移动性的小型数据中心。

此外,大唐移动在工业生产设备健康管理、巡检、安全监控、本地数据存储、基础通信等业务以及智慧园区移动视频新体验方面也展开了实践。

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何珂认为,在MEC的实践过程中还有一些问题值得探讨,一是对于开放的场景和半封闭的场景,MEC的“多接入”不单单是支持多种接入技术的问题,可能还涉及到多家运营商共同接入的问题,或者统一到一张“局部网络”上,以简化网络的工程方案,降低能耗。另外,随着MEC相关业务的展开,运营商用户的黏着维度可能会拓宽,例如某运营商基于MEC解决方案的体验业务在体育场馆、演唱会等的落地,可能会影响那些不支持此类业务的用户对其原有套餐的改变甚至转网。

虽然微云本身是位于网络边缘,甚至从直观来讲更靠近用户,但微云主要是用于类似车辆网场景下的移动性增强,能为移动设备提供丰富的计算资源,甚至在飞机和车辆上直接运行。微云,旨在将云部署到离用户更近的地方,可以理解为一个轻量级的 MEC。

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就微云部署的位置来看,其与终端用户的距离为一跳无线连接,比如部署在蜂窝网络基站或者 Wi-Fi 基站上,为终端用户的计算任务提供低时延响应。当多个微云构建成分布式的移动边缘计算环境,拓展用户可用资源,可通过提供类似云平台的动态迁移机制,实现资源的负载均衡。

微云本质上是云,但微云与传统的云相比,两者又有区别,主要表现为以下几个方面:快速配置(Papid Provisioning)、不同微云之间的虚拟机切换(VM Hand-off)以及微云发现(Cloudlet Discovery)。

例如快速配置,由于微云主要是针对移动场景而设计的,因此会面临用户终端移动性带来的连接高度动态化问题,因此必须具备灵活的快速配置能力。

雾计算

雾计算的概念是思科2012 年时提出的,随后,思科联合 Arm、戴尔、英特尔、微软和普林斯顿大学,于 2015 年联合成立了开放雾计算联盟(OpenFog Consortium)。

相比 MEC 和微云来说,雾计算侧重点在物联网的应用方面。

2017 年 2 月,开放雾计算联盟发布了 OpenFog 参考架构,这是一个利用开放的标准方法,将云端的无缝智能与物联网终端联合在一起,旨在支持物联网、5G 和人工智能应用的数据密集型需求的通用技术架构。

从传统封闭式系统以及依赖云计算来看,OpenFog 已转变为一种新计算模型。它基于工作负载和设备能力,使计算更加接近网络边缘。雾计算将计算、通信、控制、存储资源和服务分配给用户或分布在靠近用户的设备与系统上,从而将云计算扩展到网络边缘,可以将它理解为位于网络边缘的小型云。

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整个雾网络是由多个雾节点组成的整体,单个雾节点其性能相对较弱,但是地理位置分布广泛。由于其节点地理位置较为分散,不会集中产生大量的热量,因此无需额外的冷却系统,从而减少耗电。

雷锋网了解到,今年 2 月,美陆军研究实验室向 Technica 公司授出了一份价值 100 万美元的合同,委托该公司为战场士兵开发雾计算平台 SmartFog。该平台在联网的情况下训练机器学习算法,在战场上可融合各种来源的数据并在不连接云的情况下进行离线处理,从而让士兵在断网区域应用人工智能能力。这里,其可以视为单兵设备与云之间的中间层,可以使士兵随时获取计算能力和存储空间。

三者对比分析

MEC、微云和雾计算,作为边缘计算的三种具体模式,其在部署位置、应用场景和实时交互方面有诸多相似点,也有不同之处。雷锋网了解到,其主要表现为以下几点:

就部署位置来看,MEC 是位于终端和数据中心之间,可以和接入点、基站、流量汇聚点、网关等共址;而微云和雾计算的部署位置,和以上提到的 MEC 部署位置一致。此外,微云还可以直接运行在车辆、飞机等终端上。

就应用场景来看,MEC 主要致力于为应用降低时延,适合物联网、车联网、AR/VR 等多种应用场景;微云适用于移动增强型应用以及物联网等诸多场景;而雾计算,主要是针对需要分布式计算和存储的物联网场景。

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就三者的移动性和不同边缘节点上相同应用的实时交互支持,MEC 只提供终端从一个边缘节点移动到另一个边缘节点情况下的移动性管理;而微云,其是提供虚拟机镜像从一个边缘节点到另一个边缘节点切换的支持;至于雾计算,则是完全支持雾节点分布式应用之间的通信。

不管是 MEC、微云,还是雾计算,这几种边缘计算都有各自的特性和适用的场景。根据文章开头所述,如今全球将有 40% 的数据要在网络边缘侧进行处理,不可不说,边缘计算已成为一种重要的计算方式,而这三种边缘计算模式是经过长期的发展演化出来的不同类型,所以对于万物互联行业的发展同样重要。

此外,边缘计算和云计算的协同问题也成为关注的焦点,两者可以彼此优化补充,共同使能行业数字化转型。如果说云计算是一个统筹者,它负责长周期数据的大数据分析,那么边缘计算更注重于实时、短周期数据的分析。正如我们所知道的,边缘计算更靠近设备端,因而它为云端数据的采集和大数据分析提供了支持,而云计算,则是通过大数据分析输出指令下发到网络边缘。

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