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5G加速,边缘基建先行

时间:2021-03-30 08:07:04

为了探究5G与边缘计算创新方案的落地,E企研究院通过访谈奋战在创新前沿的运营商行业专家和产业专家、实际走访和现场考察后,开启5G与边缘计算新基建之旅,并推出边缘计算系列节目,详情请点击视频。

刚刚过去的2020年,是中国5G建设至关重要的一年。据数据显示,在2020年,中国建设了全球最大规模的5G网络,5G基站数量超过了70万个;从用户数量来看,中国移动、中国电信的5G用户已超2.5亿。
 
面向普通消费者的5G业务只是5G技术的冰山一角,5G更广阔的的市场在于企业商用市场。正如中国电信股份有限公司研究院副院长陈运清所说:“4G拉动了ToC市场的爆发,5G则通过边缘计算拉动ToB市场的定制化的应用,整个中国、所有产业数字化的发展会进入一个新阶段。”
 
边缘计算成为 5G建设与千行百业应用结合的纽带,边缘计算不“边缘”,未来在工业制造、交通运输、卫生医疗、能源电力等领域,都将发挥重要作用。
 
这也意味着边缘计算的部署节点会越来越多,技术复杂度会大大增加,技术体系的成熟度、生态建设的广度和深度必将成为边缘计算取胜的重要筹码。
 
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图片从左到右嘉宾依次为:中国移动研究院网络与IT技术研究所主任唐华斌,中国电信股份有限公司研究院 AI研发中心负责人王峰,英特尔运营商事业部中国区技术总监侯志强
 
为了探究5G与边缘计算创新方案的落地, E企研究院访谈了奋战在创新前沿的运营商行业专家,通过实际走访和现场考察,推出边缘计算系列节目,开启边缘计算新基建之旅。
 
云网融合:5G核心与边缘
网络先行是移动通信网络建设的一大特点,只有网络达到一定的规模覆盖之后,对普通消费者和行业用户的促进作用才能逐渐显现出来。
 
英特尔运营商事业部中国区技术总监侯志强
 
在英特尔运营商事业部中国区技术总监侯志强看来,新一代移动通信的一大趋势是:云网融合。网络不仅要提供连接,还需要将末端的应用与云计算拉通、融合,促进行业的数字化转型进程。
 
云网融合通过网络与云的融合,进一步发挥了电信运营商的差异化优势,中国电信股份有限公司研究院副院长陈运清表示,中国电信的思路是:“网是基础,云为核心,网随云动,云网一体”, 将云计算融入到网络转型的各个环节,中国电信在5G部署中,使用了云化的5GC(5G核心网),从而让整个中国电信的网络作为一个新型的信息化基础设施,具备更智能、敏捷、安全和开放等特点,为5G时代的发展提供了很好的基础。
 
除核心网之外,更重要的是边缘站点的建设。边缘计算最早由通信行业提出,最初在5G标准中称为“移动边缘计算”(Mobile Edge Computing, MEC),随后逐步泛化到多接入的边缘计算(Multi-access Edge Computing)。
 
中国移动研究院网络与IT技术研究所主任唐华斌
 
中国移动研究院网络与IT技术研究所主任唐华斌认为,5G的重要作用是赋能边缘计算,满足边缘计算多样化需求。边缘计算可代表一类场景,基础需求是算力尽量地靠近用户。通常情况下,这些需求可以通过固网、光迁等技术来满足,但很多场景无法用“有线”来解决,比如在工业互联网、物联网、车联网等领域。
 
在不同场景下,人们对边缘的理解不同, 就运营商而言,一是从行政区划角度,从全国到省一级,再到地市级、县乡级,越远就相对越边缘;另一个角度是从运营商组网层面,从接入网到核心网,再到数据中心内部,靠近接入网的站点,就可定义为边缘站点。
 
而从应用的角度,除了大型数据中心以及云计算中心节点之外,都可以称作边缘。比如从最接近用户侧的家用路由器或者工厂里的工控机,到园区的计算以及数据处理设备,以及一些区域数据中心,都可以称作边缘的数据中心。
 
中国电信股份有限公司研究院 AI研发中心负责人王峰
 
中国电信股份有限公司研究院 AI研发中心负责人王峰认为,5G是新基建之首,只有把信息流通起来、数据流通起来,才能促进更多的相关产业发展,5G的业务正在逐步丰富、逐渐落地,典型如慢直播,去年在疫情期间雷神山、火神山的慢直播,数千万的云监工,已经成为一个现象级的事情。
 
“核心+边缘”的组合,加快5G网络的建设速度,5G时代,边缘计算如何实现价值?
 
边缘计算催生新应用
众所周知,自动驾驶一直是这几年来的热门话题,从Google到特斯拉,从百度到阿里,对自动驾驶的探索一直没有停止过。
 
自动驾驶也进入了运营商的视野。在中国电信股份有限公司研究院 AI研发中心负责人王峰看来,以往的自动驾驶追求单车智能,即数据的产生和处理都在车上完成,这就意味着对单车基础设施要求较高。现在,业界有了新方向,即车路协同,把车的信息和路的信息融合起来统筹考虑,特别强调路侧信息对于自动驾驶的帮助。
 
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对于单车而言,以往只要关注车辆自身及周边的信息就可以,但路侧设备采集到的信息更丰富,比如来自摄像头、激光雷达以及毫米波雷达的信息等,就可以依托多个来源信息做相应的融合,进行综合判断,这样更加安全有效。
 
车路协同,车联网的场景正是促进边缘计算兴盛的一大驱动力,比如激光雷达会将路边的灯杆或充电箱误判为一个人,这时需要辅助摄像头来确定信息,单车需要将多元信息整合,但单车的计算能力有限,如果将这些数据放到集约的云上去做,来回的延迟过长,会导致安全风险,因此需要尽可能在边缘侧解决这一问题。
 
正是诸如自动驾驶等新应用,促使交通行业成为边缘计算的一大应用领域。一旦交通行业确定了统一的标准,车路协同体系就可以运转起来,大规模推广也最为便利,边缘计算的市场空间会快速提升。
 
中国是一个制造大国,几乎拥有全部的制造产业链。在迈向智能制造过程中,制造行业无论是对数据进行处理,还是引入人工智能技术等等,这需要引入边缘计算。
 
中国的制造行业将成为边缘计算的另一大应用市场,比如可以部署在企业厂区、园区内的轻量级UPF以及边缘计算的MEC等等,能够有力保障企业数据安全。
 
同理,新兴的云游戏场景中,越靠近用户进行数据处理,就能给用户带来更加的游戏体验。
 
可以说,5G网络促使边缘计算成为主流,同时又基于边缘计算才能提供更好的服务,二者相辅相成,不可或缺。
 
边缘计算的创新与标准
无论是是5G还是边缘计算,主要目标就是为行业用户提供服务,尤其是算力服务。
 
但中国的行业种类繁多,不同的应用场景必然导致不同的算力需求,边缘计算的业务差异性大,这些差异性的业务在一个相对规模不是很大的汇聚节点要去呈现,在一个资源相对有限的边缘数据中心去满足不同业务提出的算力需求,需要边缘数据中心的设备能够尽量通用、开放。
 
这也是边缘数据中心与超大规模数据中心的不同之处,超大规模数据中心单个计算或者数据处理服务器集群由成千上万台服务器组成,完全可以按特定需求定制优化。
 
以往电信运营商的通信设备是专用的,但随着SDN、云计算等技术的普及,电信运营商逐步将信息技术(IT)与通信技术(CT)相融合,甚至还融合了数据中心技术(DT),形成DICT,其中一大举措就是专用设备白盒化或者灰盒化,这与边缘计算要求通用、开放的需求不谋而合。
 
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电信运营商的优势在于,在全国各地本就有无数个边缘站点(即原来的通信设备机房),理论上,运营商可以用数据中心的标准去改建这些机房,但因为边缘位置必然分散,单个场所空间受限,这就导致改造成本较高。
 
在唐华斌看来,运营商希望尽量去复用这些已有的机房与基础设施,这就要求用于边缘计算的设备在物理形态上要贴近以前通信设备的标准。比如放置通信设备的机柜深度通常为600到800毫米,而面向云应用的服务器深度通常高于这一尺寸,这就要求在尺寸上做一些裁剪。
 
另一方面,有人的地方就有业务,就需要边缘计算,这对设备也提出了更高的要求。
 
比如大型数据中心的选址通常要避开地震带,而边缘计算首先考虑贴近用户,有人群聚集的地方就要尽量部署,所以只能要求设备本身具有抗震功能。大型数据中心的基础设施更加精致,比如精心设计的建筑、专用的冷却系统、良好的防尘设施以及可控的温湿度等,而边缘数据中心的条件要恶劣得多,这就要求用于边缘计算的服务器等设备在这些方面有着更高的容忍性。
 
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为了满足这些条件,中国移动、中国电信与英特尔联合发起了专门针对边缘计算服务器设计的项目——OTII,即Open Telecom IT Infrastructure(开放电信IT基础设施)的缩写,通过制定相对通用的服务器标准,来解决边缘计算部署的问题。
 
目前OTII已经推出两款服务器标准,一款2U双路服务器设计,拥有较好的可扩展性,可以按需配置不同数量的CPU处理器、内存、硬盘,并连接不同的GPU或加速卡,以此来满足不同应用需求。另一款则是1U服务器,使用英特尔公司推出的Xeon D(至强D)SoC,目前典型应用场景以接入网的O-RAN或C-RAN等业务场景。
 
基础设施的管理即使在云计算中也是一个很重要的课题,而边缘计算的站点数量多,位置分散,管理人员缺乏等因素,其管理难度更是难上加难。除了边缘计算服务器的物理规范之外,OTII项目还针对管理进行了特别设计。
 
OTII希望通过制定相关的标准,充分利用远程自动化的手段去管理,同时降低本地维护人员的技术门槛,只需按照一个统一且简单的运维手册,就能够更换部件等等操作,即使升级新设备,也无需重新学习。这就要求大到服务器管理系统的设计,小到前面板布局、指示灯颜色等细节都需要定义清晰。
 
通过管理上的设计,加上5G通信网络的优势,OTII项目也在设想未来很多边缘的交付与运维,都可以通过5G网络远程完成,特别是一些边缘或者用户现场,可能没有办法通过业务的网络到达,那么移动通信网络则可以通过远程进行维护巡检。
 
相比4G,5G的技术变化是用SBA服务化的架构,通过解耦,能够把原来相对封闭的移动通信网络做得更加软件化、虚拟化、开放化。
 
OTII项目被认为是IT和CT融合的杰出代表之一,在融合过程当中,最重要的一个特点就是要开放,只有开放才能有更多的合作伙伴,如同唐华斌所说,边缘计算是一个比云计算更大的一个市场领域,未来会有更多的产业链参与,形成新产业生态,让更多产业界的从业者参与,生态更加繁荣。


    
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