5G加速,邊緣基建先行

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為了探究5G與邊緣計算創新方案的落地,E企研究院通過訪談奮戰在創新前沿的運營商行業專家和產業專家、實際走訪和現場考察後,開啟5G與邊緣計算新基建之旅,並推出邊緣計算系列節目,詳情請點擊視訊。

剛剛過去的2020年,是中國5G建設至關重要的一年。據數據顯示,在2020年,中國建設了全球最大規模的5G網路,5G基站數量超過了70萬個;從用戶數量來看,中國移動、中國電信的5G用戶已超2.5億。

面向普通消費者的5G業務只是5G技術的冰山一角,5G更廣闊的的市場在於企業商用市場。正如中國電信股份有限公司研究院副院長陳運清所說:「4G拉動了ToC市場的爆發,5G則通過邊緣計算拉動ToB市場的定制化的應用,整個中國、所有產業數字化的發展會進入一個新階段。」

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中國電信股份有限公司研究院副院長陳運清

邊緣計算成為 5G建設與千行百業應用結合的紐帶,邊緣計算不「邊緣」,未來在工業制造、交通運輸、衛生醫療、能源電力等領域,都將發揮重要作用。

這也意味著邊緣計算的部署節點會越來越多,技術龐雜度會大大增加,技術體系的成熟度、生態建設的廣度和深度必將成為邊緣計算取勝的重要籌碼。

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圖片從左到右嘉賓依次為:

中國移動研究院網路與IT技術研究所主任唐華斌

中國電信股份有限公司研究院 AI研發中心負責人王峰

英特爾運營商事業部中國區技術總監侯志強

為了探究5G與邊緣計算創新方案的落地, E企研究院訪談了奮戰在創新前沿的運營商行業專家,通過實際走訪和現場考察,推出邊緣計算系列節目,開啟邊緣計算新基建之旅。

雲網融合:5G核心與邊緣

網路先行是移動通訊網路建設的一大特點,只有網路達到一定的規模覆蓋之後,對普通消費者和行業用戶的促進作用才能逐漸顯現出來。

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英特爾運營商事業部中國區技術總監侯志強

在英特爾運營商事業部中國區技術總監侯志強看來,新一代移動通訊的一大趨勢是:雲網融合。網路不僅要提供連接,還需要將末端的應用與雲計算拉通、融合,促進行業的數字化轉型進程。

雲網融合通過網路與雲的融合,進一步發揮了電信運營商的差異化優勢,中國電信股份有限公司研究院副院長陳運清表示,中國電信的思路是:「網是基礎,雲為核心,網隨雲動,雲網一體」, 將雲計算融入到網路轉型的各個環節,中國電信在5G部署中,使用了雲化的5GC(5G核心網),從而讓整個中國電信的網路作為一個新型的資訊化基礎設施,具備更智能、敏捷、安全和開放等特點,為5G時代的發展提供了很好的基礎。

除核心網之外,更重要的是邊緣站點的建設。邊緣計算最早由通訊行業提出,最初在5G標準中稱為「移動邊緣計算」(Mobile Edge Computing, MEC),隨後逐步泛化到多接入的邊緣計算(Multi-access Edge Computing)。

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中國移動研究院網路與IT技術研究所主任唐華斌

中國移動研究院網路與IT技術研究所主任唐華斌認為,5G的重要作用是賦能邊緣計算,滿足邊緣計算多樣化需求。邊緣計算可代表一類場景,基礎需求是算力盡量地靠近用戶。通常情況下,這些需求可以通過固網、光遷等技術來滿足,但很多場景無法用「有線」來解決,比如在工業互聯網、物聯網、車聯網等領域。

在不同場景下,人們對邊緣的理解不同, 就運營商而言,一是從行政區劃角度,從全國到省一級,再到地市級、縣鄉級,越遠就相對越邊緣;另一個角度是從運營商組網層面,從接入網到核心網,再到數據中心內部,靠近接入網的站點,就可定義為邊緣站點。

而從應用的角度,除了大型數據中心以及雲計算中心節點之外,都可以稱作邊緣。比如從最接近用戶側的家用路由器或者工廠裡的工控機,到園區的計算以及數據處理設備,以及一些區域數據中心,都可以稱作邊緣的數據中心。

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中國電信股份有限公司研究院 AI研發中心負責人王峰

中國電信股份有限公司研究院 AI研發中心負責人王峰認為,5G是新基建之首,只有把資訊流通起來、數據流通起來,才能促進更多的相幹產業發展,5G的業務正在逐步豐富、逐漸落地,典型如慢直播,去年在疫情期間雷神山、火神山的慢直播,數千萬的雲監工,已經成為一個現象級的事情。

「核心+邊緣」的組合,加快5G網路的建設速度,5G時代,邊緣計算如何實現價值?

邊緣計算催生新應用

眾所周知,自動駕駛一直是這幾年來的熱門話題,從Google到特斯拉,從百度到阿裡,對自動駕駛的探索一直沒有停止過。

自動駕駛也進入了運營商的視野。在中國電信股份有限公司研究院 AI研發中心負責人王峰看來,以往的自動駕駛追求單車智能,即數據的產生和處理都在車上完成,這就意味著對單車基礎設施要求較高。現在,業界有了新方向,即車路協同,把車的資訊和路的資訊融合起來統籌考慮,特別強調路側資訊對於自動駕駛的幫助。

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對於單車而言,以往只要關註車輛自身及周邊的資訊就可以,但路側設備采集到的資訊更豐富,比如來自照相頭、激光雷達以及毫米波雷達的資訊等,就可以依托多個來源資訊做相應的融合,進行綜合判斷,這樣更加安全有效。

車路協同,車聯網的場景正是促進邊緣計算興盛的一大驅動力,比如激光雷達會將路邊的燈桿或充電箱誤判為一個人,這時需要輔助照相頭來確定資訊,單車需要將多元資訊整合,但單車的計算能力有限,如果將這些數據放到集約的雲上去做,來回的延遲過長,會導致安全風險,因此需要盡可能在邊緣側解決這一問題。

正是諸如自動駕駛等新應用,促使交通行業成為邊緣計算的一大應用領域。一旦交通行業確定了統一的標準,車路協同體系就可以運轉起來,大規模推廣也最為便利,邊緣計算的市場空間會快速提升。

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中國是一個制造大國,幾乎擁有全部的制造產業鏈。在邁向智能制造過程中,制造行業無論是對數據進行處理,還是引入人工智慧技術等等,這需要引入邊緣計算。

中國的制造行業將成為邊緣計算的另一大應用市場,比如可以部署在企業廠區、園區內的輕量級UPF以及邊緣計算的MEC等等,能夠有力保障企業數據安全。

同理,新興的雲遊戲場景中,越靠近用戶進行數據處理,就能給用戶帶來更加的遊戲體驗。

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可以說,5G網路促使邊緣計算成為主流,同時又基於邊緣計算才能提供更好的服務,二者相輔相成,不可或缺。

邊緣計算的創新與標準

無論是是5G還是邊緣計算,主要目標就是為行業用戶提供服務,尤其是算力服務。

但中國的行業種類繁多,不同的應用場景必然導致不同的算力需求,邊緣計算的業務差異性大,這些差異性的業務在一個相對規模不是很大的匯聚節點要去呈現,在一個資源相對有限的邊緣數據中心去滿足不同業務提出的算力需求,需要邊緣數據中心的設備能夠盡量通用、開放。

這也是邊緣數據中心與超大規模數據中心的不同之處,超大規模數據中心單個計算或者數據處理服務器集群由成千上萬臺服務器組成,完全可以按特定需求定制優化。

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以往電信運營商的通訊設備是專用的,但隨著SDN、雲計算等技術的普及,電信運營商逐步將資訊技術(IT)與通訊技術(CT)相融合,甚至還融合了數據中心技術(DT),形成DICT,其中一大舉措就是專用設備白盒化或者灰盒化,這與邊緣計算要求通用、開放的需求不謀而合。

電信運營商的優勢在於,在全國各地本就有無數個邊緣站點(即原來的通訊設備機房),理論上,運營商可以用數據中心的標準去改建這些機房,但因為邊緣位置必然分散,單個場所空間受限,這就導致改造成本較高。

在唐華斌看來,運營商希望盡量去復用這些已有的機房與基礎設施,這就要求用於邊緣計算的設備在物理形態上要貼近以前通訊設備的標準。比如放置通訊設備的機櫃深度通常為600到800毫米,而面向雲應用的服務器深度通常高於這一尺寸,這就要求在尺寸上做一些裁剪。

另一方面,有人的地方就有業務,就需要邊緣計算,這對設備也提出了更高的要求。

比如大型數據中心的選址通常要避開地震帶,而邊緣計算首先考慮貼近用戶,有人群聚集的地方就要盡量部署,所以只能要求設備本身具有抗震功能。大型數據中心的基礎設施更加精致,比如精心設計的建築、專用的冷卻系統、良好的防塵設施以及可控的溫濕度等,而邊緣數據中心的條件要惡劣得多,這就要求用於邊緣計算的服務器等設備在這些方面有著更高的容忍性。

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為了滿足這些條件,中國移動、中國電信與英特爾聯合發起了專門針對邊緣計算服務器設計的項目——OTII,即Open Telecom IT Infrastructure(開放電信IT基礎設施)的縮寫,通過制定相對通用的服務器標準,來解決邊緣計算部署的問題。

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目前OTII已經推出兩款服務器標準,一款2U雙路服務器設計,擁有較好的可擴展性,可以按需配置不同數量的CPU處理器、記憶體、硬碟,並連接不同的GPU或加速卡,以此來滿足不同應用需求。另一款則是1U服務器,使用英特爾公司推出的Xeon D(至強D)SoC,目前典型應用場景以接入網的O-RAN或C-RAN等業務場景。

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基礎設施的管理即使在雲計算中也是一個很重要的課題,而邊緣計算的站點數量多,位置分散,管理人員缺乏等因素,其管理難度更是難上加難。除了邊緣計算服務器的物理規范之外,OTII項目還針對管理進行了特別設計。

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OTII希望通過制定相幹的標準,充分利用遠程自動化的手段去管理,同時降低本地維護人員的技術門檻,只需按照一個統一且簡單的運維手冊,就能夠更換部件等等操作,即使升級新設備,也無需重新學習。這就要求大到服務器管理系統的設計,小到前面板布局、指示燈顏色等細節都需要定義清晰。

通過管理上的設計,加上5G通訊網路的優勢,OTII項目也在設想未來很多邊緣的交付與運維,都可以通過5G網路遠程完成,特別是一些邊緣或者用戶現場,可能沒有辦法通過業務的網路到達,那麼移動通訊網路則可以通過遠程進行維護巡檢。

相比4G,5G的技術變化是用SBA服務化的架構,通過解耦,能夠把原來相對封閉的移動通訊網路做得更加軟體化、虛擬化、開放化。

OTII項目被認為是IT和CT融合的傑出代表之一,在融合過程當中,最重要的一個特點就是要開放,只有開放才能有更多的合作夥伴,如同唐華斌所說,邊緣計算是一個比雲計算更大的一個市場領域,未來會有更多的產業鏈參與,形成新產業生態,讓更多產業界的從業者參與,生態更加繁榮。

邊緣計算解決方案,如何更好滿足5G和新基建時代運營商應用需求?敬請關註下期內容:邊緣計算技術與方案解析。

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