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“披荊斬棘”的邊緣計算和網(wǎng)絡切片:運營商5G時代的新武器

2020-07-01 13:43 通信世界

導讀:面對5G,業(yè)內(nèi)專家基本判斷移動通信網(wǎng)絡的能力已經(jīng)完全達到能夠顛覆產(chǎn)業(yè)、顛覆原有生產(chǎn)方式的水平。結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)的技術成熟,5G必將迸發(fā)出巨大的能量。

中國5G建設如火如荼,工信部數(shù)據(jù)顯示:中國每周增加1萬多個5G基站。如此巨量的投入,給運營商帶來巨大的成本壓力。相比網(wǎng)絡基礎設施快速升級,移動業(yè)務卻明顯滯后。這進一步加劇了運營商對移動業(yè)務增量不增收的憂慮。

5G三大業(yè)務發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知,5G有三大業(yè)務場景:增強型移動寬帶(eMBB)、超高可靠超低時延通信(uRLLC)和大連接物聯(lián)網(wǎng)(mMTC)。實際上,5G標準為人們繪制了一張全業(yè)務覆蓋的藍圖。

在5G起步階段,eMBB業(yè)務肯定是最主要的方式,也是大眾通信的最核心需求。相比大眾的高期待,運營商本身是比較糾結(jié)的。運營商5G的高額運營壓力寄希望于5G更優(yōu)的服務質(zhì)量帶來業(yè)務的增長,然而習慣于降費增速的廣大用戶,為此埋單的意愿并不強烈。而且依賴5G高速網(wǎng)絡的業(yè)務需求并沒有大規(guī)模爆發(fā)。

mMTC業(yè)務寄托了運營商太多的希望,也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大力發(fā)展的基礎之一,雖然數(shù)量龐大,但是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務不僅僅是連接的問題,其與業(yè)務平臺的緊密關聯(lián),需要強大的服務能力打通傳感器與系統(tǒng)的互動,運營商顯然準備不足。而uRLLC業(yè)務對網(wǎng)絡技術提出了很高的要求,在商業(yè)落地上還需要等待產(chǎn)業(yè)界的成熟。

運營商新業(yè)務的探索

為了應對移動寬帶業(yè)務增長乏力的問題,三大運營商不約而同地開始發(fā)力2B業(yè)務。而5G的高帶寬、高移動性等新特性,為2B業(yè)務帶來很大的發(fā)展空間,尤其在一些大覆蓋場景,如環(huán)境治理、智慧交通、遠程醫(yī)療、港口、工礦企業(yè)等多個領域,基于靈活的組網(wǎng)方案,實現(xiàn)業(yè)務快速部署。

當前,整個世界在面臨新的技術革新時都惴惴不安,都想搶奪戰(zhàn)略高地。面對5G,業(yè)內(nèi)專家基本判斷移動通信網(wǎng)絡的能力已經(jīng)完全達到能夠顛覆產(chǎn)業(yè)、顛覆原有生產(chǎn)方式的水平。結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)的技術成熟,5G必將迸發(fā)出巨大的能量。在5G整個業(yè)務體系中,邊緣計算和網(wǎng)絡切片被譽為其兩大支柱,邊緣計算重在解決其最后一公里的問題,而網(wǎng)絡切片主要是解決端到端服務保障的問題。

邊緣計算方興未艾

運營商近年來一直在嘗試盤活網(wǎng)絡邊緣資源,比如2016年由AT&T牽頭的CORD(Central Office Re-architected as a Datacenter)項目,其目標就是將運營商傳統(tǒng)網(wǎng)絡轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆陂_放硬件和開放軟件的云的網(wǎng)絡服務。同時,隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的興起,霧計算和邊緣計算對網(wǎng)絡邊緣形成強需求,這也為運營商帶來了商機。

運營商的邊緣計算實際上與傳統(tǒng)上的邊緣計算內(nèi)涵并不相同,運營商講的邊緣計算是多接入邊緣計算(Multi-access Edge Computing),不是傳統(tǒng)上的移動邊緣計算(Mobile Edge Computing)。運營商的邊緣計算的目標就是將網(wǎng)絡能力推向用戶,通過網(wǎng)絡邊緣向用戶或者內(nèi)容服務商提供算力及網(wǎng)絡服務。邊緣計算形成了一個新的生態(tài)及價值鏈系統(tǒng),運營商可以利用自身有利的資源向其移動客戶、企業(yè)及垂直行業(yè)客戶快速靈活地部署創(chuàng)新應用及服務。

隨著5G商用時代的全面來臨,邊緣計算成為助力5G網(wǎng)絡數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新應用服務的強力助推技術,各OTT頭部企業(yè)、垂直行業(yè)和運營商都競相搶占一席之地。

首先是云服務商紛紛向邊緣滲透,AWS2019年創(chuàng)新峰會發(fā)布AWS Wavelength服務,直接面向邊緣提供服務,正式發(fā)布其Outposts產(chǎn)品。微軟發(fā)布了面向邊緣的云平臺Azure IoT Edge,將人工智能和分析服務推向網(wǎng)絡邊緣。阿里云推出了Link IoT Edge物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算解決方案,提供將云上應用延伸到邊緣的能力。各垂直行業(yè)企業(yè)也開始關注邊緣計算領域,如自動駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、港口等,邊緣計算對其數(shù)字化轉(zhuǎn)型起到核心作用。

反觀運營商,其正在經(jīng)歷從管道經(jīng)營到算力經(jīng)營的轉(zhuǎn)變,手中掌握著網(wǎng)絡的入口,還有大量的存量端局機房,這正契合了垂直行業(yè)數(shù)字化升級和自身資源優(yōu)化的需求,勢必將邊緣計算作為重要業(yè)務加緊布局。

Gartner認為邊緣計算還處于萌芽階段,但由于AWS、微軟和谷歌等超大規(guī)模云提供商的大量資源投入,勢必推動賦能型應用在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)上市。Gartner認為邊緣計算作為公有云產(chǎn)品的去中心化補充,并且其與IoT存在共生關系,因此基于現(xiàn)有云和IoT的發(fā)展基礎,邊緣計算投入生產(chǎn)所需的時間會非常短。運營商業(yè)務模式上處于用戶和云平臺之間,正是占據(jù)了邊緣計算的核心位置,可以起到串聯(lián)公有云和生產(chǎn)企業(yè)的作用,打通產(chǎn)業(yè)鏈,從這個角度看,邊緣計算市場有著廣闊的發(fā)展空間。

網(wǎng)絡切片的興起與未來

網(wǎng)絡切片是伴隨著5G來臨重要的網(wǎng)絡功能革新。網(wǎng)絡切片可以看作云計算模式在網(wǎng)絡的正式落地,盡管前些年SDN、NFV、SD-WAN等新技術持續(xù)向網(wǎng)絡即服務的目標前進,但與網(wǎng)絡切片相比,這些技術仍僅算是局部的網(wǎng)絡技術,網(wǎng)絡切片才是實現(xiàn)端到端網(wǎng)絡按需服務的技術框架,其是集已有網(wǎng)絡技術之大成,是網(wǎng)絡工作者長期以來追求的網(wǎng)絡按需服務的理想形態(tài),其目標是可以為用戶提供一張有SLA保障的網(wǎng)絡。

早在5G牌照發(fā)放前,三大運營商就著手開展網(wǎng)絡切片的業(yè)務驗證,現(xiàn)網(wǎng)試點也于2019年底開始推進。相對于運營商的積極探索,標準組織的進度顯得有些滯后。3GPP定義的切片架構能力和切片管理能力僅僅覆蓋無線網(wǎng)和核心網(wǎng),不包含承載網(wǎng)部分。傳輸網(wǎng)切片的功能和管理則是在ITU-T和IETF中定義。而中國通信標準化協(xié)會CCSA各技術委員會均有關于網(wǎng)絡切片相關標準的定義,但定義的功能范圍僅限于本域,端到端的標準體系建設處于起步階段。因此現(xiàn)在網(wǎng)絡切片最主要的任務是在功能架構和管理架構方面實現(xiàn)端到端打通。同時標準本身相關定義也未達到工程細化要求,仍需設備商和運營商在具體的實踐中逐步確定,并且做好不同廠商間的互連互通。

網(wǎng)絡切片最誘人的部分就是端到端質(zhì)量保障。過去都是通過大帶寬來滿足用戶的高質(zhì)量網(wǎng)絡訪問需求,然而實際上延時、網(wǎng)絡擁塞、較窄的上行帶寬等性能指標,都不同程度地影響著用戶的訪問體驗。以互聯(lián)網(wǎng)鏈路為例,其單一的網(wǎng)絡模型本身,就決定僅適合下行瀏覽的需求,對于用戶上傳和發(fā)布內(nèi)容來說,速率就慢多了。以前只有專線的方式可以保障用戶的訪問質(zhì)量,但是專線高昂的價格,一般的企業(yè)難以承受。而網(wǎng)絡切片為用戶帶來一種可定制的網(wǎng)絡,可以根據(jù)各自的業(yè)務特點,訂購合適的網(wǎng)絡切片產(chǎn)品,享受網(wǎng)絡切片SLA可保障的服務,使得資源可以被有效利用。

網(wǎng)絡切片還需要解決很多的問題,比如承載網(wǎng)與切片的銜接、突破移動網(wǎng)的邊界,實現(xiàn)固移融合的切片能力提供、適配更復雜的網(wǎng)絡場景等。網(wǎng)絡切片在技術上和實現(xiàn)上還有很長的路要走,但是美好的未來值得期待。

運營商將基于網(wǎng)絡切片和邊緣計算向2B市場擴展,可以說這是5G的最大價值所在。盡管5G網(wǎng)絡能力也會驅(qū)動VR、云游戲等2C市場新業(yè)務發(fā)展,但隨著移動通信幾十年的飛速發(fā)展,人的連接已趨于飽和,單靠2C市場的經(jīng)營模式已不足,運營商迫切需要把重心轉(zhuǎn)移至開拓2B市場,發(fā)展行業(yè)VR/AR、智慧交通、智慧安防、智能電網(wǎng)、工業(yè)自動控制等廣泛的行業(yè)應用。邊緣計算和網(wǎng)絡切片勢必會是運營商5G時代最稱手的武器。