广东联通5G MEC边缘云平台使能行业应用

责任编辑:王禹蓉 2019.10.23 11:00 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)

1、项目介绍

边缘计算是在靠近数据源或用户的地方提供计算、存储等基础设施,并为边缘应用提供云服务和IT环境服务。把公有云、私有云等中心云部分能力下沉到用户边缘,缩短端到端业务时延,降低大带宽业务对传输资源的占用;降低手机+IoT终端的门槛、赋予泛终端AI和云计算能力;基于MEC边缘云平台,可面向垂直行业市场,快速推出新业务。

在众多垂直行业新兴数字化业务中,对5G边缘计算的需求主要体现在成本、带宽、时延及安全四个方面。

一方面,受限于传统2/3/4G等蜂窝无线网络的带宽限制及集中云数据处理和计算的方式,传统行业本地网络基本采用有线组网方案,改造成本、网络传输带宽成本高,对最后一公里的无线带宽及数据本地处理的需求非常大;

另一方面,部分特殊行业,如工业控制、智能制造、自动驾驶、远程手术等对时延的要求非常高,通常要求在10毫秒以内。另外对于一些数据安全及保密性较高的企业园区并不适合在互联网上传输。

因此,各行各业对新兴5G技术的需求和非常迫切,而5G 网络的三大典型应用场景与边缘计算均密切相关,其中uRLLC 对超高可靠低时延通信的要求,eMBB对高带宽的要求与 MIoT 对大连接的要求,都需要边缘计算的引入。边缘计算是 5G 时代网络发展的重要方向之一,也是 5G 服务于垂直行业的重要利器之一。

2、方案技术原理2.1端管边云协同

将“端、管、边、云”有机结合,满足各类业务对网络的诉求。其中,云计算(公有云/私有云)聚焦非实时、长周期数据的大数据分析,能够在周期性维护、业务决策支撑等领域发挥特长。边缘计算聚焦实时、短周期数据的分析,将大部分数据处理推向网络边缘,靠近数据的来源,在设备周围快速对数据进行处理,从而减少数据往返云端等待时间和网络宽带成本。

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图1 端、管、边、云协同

广东联通在构建以DC为核心的全云化网络基础上打造MEC边缘云整体架构,MEC边缘云与通信云融合建设,实现三层DC的部署架构。按照集约化的部署要求,管理面大区集中,DC间采用SDN组网实现远程配置与管理能力。边缘云与通信云、公有云、私有云互通,实现云边协同能力。

2.2基于业务需求的三层架构1571798369567090895.png

图2 基于业务需求的三层架构

区域DC部署MEC管理面MEPM并实现与集团MEAO对接,MEPM管理本大区所有本地与边缘的业务,实现业务的开通,删除以及日常维护。本地DC:部署边缘云CUBE-Edge平台,满足不同行业的业务需求。边缘DC:满足大型企业数据本地化处理以及时延敏感性业务的部署需求。

2.3能力开放的MEC云平台

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图3 MEC云平台架构

依托边缘云硬件,构筑边缘平台及基础原子能力,赋能行业应用 。

1、网络连接能力:UPF/GW-U等;

2、网络能力服务: 位置能力、QoS能力、路由能力

3、应用使能服务: vCDN、视频转码/渲染、AI分析等。

3、项目落地方案

该方案组网规划区域、地市、边缘三级网络。

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图4 MEC 边缘云三级组网架构

(1)区域DC

1) 区域级网络使用5G NSA核心网网络,物理位置在核心机房;

2) CGW 通过企业专属APN选择对应的园区DGW进行业务本地卸载;

3) 在通用服务器部署MEPM/MEAO。

(2)地市DC

1)地市级园区网络采用MEC DGW轻量化方案,第三方APP使用COTS通用服务器安装在华为MEP平台上。

2) DGW与第三方APP间部署防火墙进行安全防护,同时防火墙支持NAT转换

3)本地业务数据经DGW传递到第三方APP,由第三方APP接入到本地园区网络

4)第三方APP所处的本地园区网络提供出公网接口,同时部署防火墙进行安全防护

(3)边缘DC(可按业务需求进行扩展)

1)边缘级园区网络采用MEC DGW轻量化方案,第三方APP使用COTS通用服务器安装在华为MEP平台上;

2) DGW与第三方APP间部署防火墙进行安全防护,同时防火墙支持NAT转换;

3)本地业务数据经DGW传递到第三方APP,由第三方APP接入到本地园区网络

4)第三方APP所处的本地园区网络提供出公网接口,同时部署防火墙进行安全防护。

4、市场分析

IDC统计数据显示,到2020年将有超过500亿的终端与设备联入网络,40%的数据需要在网络边缘侧分析、处理。

Gartner在《Top 10 Strategic Technology Trends for 2018: Cloud to the Edge》中显示,在边缘侧创造和处理的企业数据比例将从2017年的10%上升至2022年的75%。

国内物联网市场的增速更高,据CEDA预测,2018年至2022年全球边缘计算相关市场规模的年复合增长率(CAGR)将超过30%。边缘计算市场规模将超万亿,成为与云计算平分秋色的新兴市场。

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图5 物联网市场规模预测(数据来源:CEDA,安信证券研究中心)

目前,云计算市场经过十年的发展,云计算技术成熟、现已在市场上大规模商用,整体产业链相对成熟、市场广阔,物流、工艺设备、人力资源等成熟完备。

边缘计算作为云计算的延伸或者增强领域,可以复用云计算的原材料市场、物流、工艺设备、人力资源等资源。在5G时代推进规模化生产技术上可行性、经济上可行、市场成熟度高。

5、竞争分析

(1)运营商具有天然的优势

运营商在边缘计算的部署方面具有先天优势,首先,运营商自身机房数量很多;其次,大量机房下沉的位置较深,离用户更近;最后,运营商属地化服务能力,本地化运维能力,更加贴近服务用户,这是任何互联网厂商或者设备上无法相比的。

(2)中国联通MEC云的先发优势

中国联通MEC运营中心在是全国首个MEC运营中心,于6月27号在上海完成发布,并与腾讯、碧桂园、格力、虎牙、文远知行等合作签约。

(3)中国联通5G网络先发优势

广东联通率先打通全球首个5G电话,率先在全省开同5G实验网,全国唯一两部委5G专项实验省份全球率先发布12品牌15款终端。成立5G应用创新联合实验室,相关专利获“日内瓦国际发明展”金奖,多次获省部级科技奖等。

6、商业模式

从价值链需求出发,打造良性循环的MEC商业模式,促进边缘云市场空间的扩大。

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图 6商业模式

从5G+边缘云的定位出发,边缘云在2C市场和2B市场需要聚焦多样化商业模式。2C场景重点聚焦视频、游戏类,重点探索基于内容的多样化商业模式,从按内容时长、内容使用次数、内容包月、按速率等多种计费方式。

2B场景的商业模式需要从行业特色需求出发,制定差异化的商业模式。从价值链分析,5G+边缘云对于不同的业务需求承担不同角色,对于安全性较高业务不出园区的企业场景,运营商作为网络提供者,通过MEC实现本地分流;对于需要行业业务上云,实现云网协同的企业,运营商通过边缘云提供平台服务;对于企业希望即插即用,按需部署的场景,运营商整合行业应用,作为集成应用提供服务。

7、用户使用结果验证

广东联通MEC边缘云采用电信级分层架构,满足5个9的可靠性,当前满足4G以及5G NSA基站的接入,将来通过软件升级可以支持5G SA,满足URLLC与mMTC业务的接入。

基于广东联通5G MEC边缘云业务部署及相关业务的测试验证,各行各业性能时延、速率等指标得到明显提升:

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图 7用户使用结果验证

(1) CDN、4K视频业务:时延降低43%,下载速率提升9.29倍;

(2) AR、VR业务: 直播内容本地分发端到端时延降低65%;

(3) 车联网业务:车载数据一键下载 ,下载时间降低35% ;

(4) 智慧园区业务:数据安全保密 ,提高生产效率。


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