边缘计算如何成为5G的好搭档?

边缘计算如何成为5G的好搭档?

  随着5G、大数据、人工智能成熟,边缘计算成为5G关键能力之一,极大地提高了用户的体验。

  边缘计算是充分发挥5G潜力的保障

  5G系统在标准化之初就考虑了3种主要业务需求,即增强型移动宽带、海量连接的物联网设备、以及高可靠低时延业务。在5G NR的空中接口设计中,针对不同需求引入了相应的关键技术,例如在增强型移动宽带领域,利用大规模天线、超大带宽等技术,有望使5G NR所能支持的区域流量密度达到Tbps/km2的量级。为了满足低时延业务的需求,5G NR采取了灵活的时隙结构、高效的无线资源管理机制等技术手段,有望将用户数据往返时延降至1ms。该性能指标相比4G系统有了巨大的飞跃。但是仅依靠空中接口性能的提升无法完全满足5G时代的业务需求,当空中接口性能大幅提升之后,网络侧的带宽和时延就可能成为制约系统性能提升的新瓶颈。这种情况下,边缘计算有望成为充分发挥5G性能潜力的关键要素和重要保障。

  边缘计算对5G性能的保障首先体现在可以有效降低数据往返时延。通过把数据存储和处理等功能贴近接入网部署,可以降低数据在核心网与互联网内的转发、传输时延,从而实现5G设计之初对低时延性能的要求。可以说,没有边缘计算的部署,5G系统低时延的性能指标就无法完全实现。同时,通过边缘计算架构,电信运营商和内容提供商还可以根据用户分布和使用行为习惯,把占用带宽较多的应用或内容贴近接入网部署,从而节约回传链路的带宽,并提升用户体验。

  更进一步,由于边缘计算架构将数据存储和处理能力贴近接入网部署,提高了接入网络本身对业务应用和用户行为的感知与处理能力,使服务提供商有机会为用户提供本地化的业务体验,开辟新的商业模式和收入来源,这对提升5G的投资回报显得尤为重要。因而,全球领先运营商均对边缘计算给予极大关注,积极进行技术试验和商业模式探索。

  国际运营商积极拓展边缘计算市场

  韩国、美国等国家的运营商开发边缘计算市场尤为积极。韩国运营商在推出5G商用服务的同时也启动了边缘计算的部署。3月6日,KT宣布已在韩国8个主要城市部署了边缘计算平台。这些平台可为用户提供本地化的服务,使用户与互联网应用的通信无需再经过KT的数据中心,从而有效降低数据传输时延,提升用户体验。KT预测,在部署边缘计算平台之后,韩国南部济州岛的用户体验到的互联网访问时延降低了44%。

  3月15日,SK Telecom推出了自己的边缘计算开放平台,向第三方开发者开放边缘计算API,允许他们将应用服务连接到SK Telecom的边缘计算平台之上。SK Telecom预计该平台能将用户体验到的时延降低60%。基于这一开放平台,SK Telecom计划向用户提供VR/AR、云游戏、实时广播等新型业务,并已经开始与知名AR游戏Pokemon Go的开发商Niantic讨论新型应用的开发。

  除了消费者市场,SK Telecom和KT也都将企业应用视为边缘计算的重要场景,智能工厂、自动驾驶等有望成为边缘计算的首批应用。SK Telecom已经计划为企业客户提供基于5G的智能工厂“服务包”,其中既包括了多功能机器人、自走机器人、AR眼镜等硬件资源,也包括了数据分析平台、人工智能引擎和部署咨询服务等软件资源,而5G连接和边缘计算能力将是承载这些软硬件资源的重要平台。

  美国AT&T在边缘计算方面的工作也非常积极。作为其网络虚拟化计划的组成部分,AT&T自2017年起就开始在无线基站上逐步部署边缘计算能力,已经向零售、制造、医疗健康等行业用户提供定制化的边缘计算服务。随着5G业务的展开,AT&T将移动5G、固定无线接入和边缘计算作为自己5G战略的三大支柱,并已在AT&T体育馆和拉什大学医疗中心进行5G边缘计算的实验性部署。美国另一个领先运营商Verizon也推出了Intelligent Edge Network平台,并积极进行5G与边缘计算结合的试验,试验结果显示边缘计算可将5G系统的往返时延降低50%左右。Verizon认为大幅度降低时延对开展新型5G业务至关重要,可为运营商创造新的业务机遇。

  除了美国、韩国等,其它国家的运营商也对边缘计算给予了极大关注。澳大利亚Telstra与澳洲联邦银行合作,部署了针对银行金融服务的边缘计算应用,既可以提升现有银行应用的性能和用户体验,还可以支持银行系统部署人工智能等新兴技术。在欧洲,德国电信也已着手准备边缘计算能力。2018年初,德国电信就投资创建了专注于边缘计算的子公司MobilEdgeX。今年2月,德国电信、MobilEdgeX与Niantic和三星合作,展示了世界上第一款基于移动边缘计算平台的混合现实多方互动游戏“Codename: Neon”,边缘计算平台提供的超低交互时延成为提升游戏体验至关重要的保证。

  个人企业并重,合作共赢为先

  通过这些领先运营商的实践探索,可以发现边缘计算平台对于运营商开辟5G的个人用户市场和企业应用市场均具有重要意义。在个人市场,边缘计算平台与5G NR具有的超低时延能力相结合,可显著降低用户体验到的传输时延,催生VR/AR、实时互动游戏、室内导航等多种新型应用。边缘计算平台的开放能力还能为运营商与内容提供商和应用开发商之间的合作创造新的机遇,推动运营商的业务模式转型。

  5G与边缘计算也是移动通信产业阵营开辟企业市场,尤其是被寄予厚望的工业互联网市场的重要依托。由于企业市场具有场景多变、模式各异、定制化需求强等特点,具有开放能力的边缘计算平台对满足企业需求,进而探索企业客户与通信行业灵活的合作模式,具有重要意义。

  但是经过多年的讨论和准备,边缘计算的规模应用仍面临诸多挑战。在技术层面,边缘计算平台在网络架构、维护管理、网络安全、用户认证鉴权等方面均对运营商的网络部署策略提出了新的要求,需要运营商同产业伙伴一起,研究确定最佳技术实践。商业模式方面的挑战则更为突出。边缘计算天然适用于本地化、区域化场景,但这些场景中的应用类型、合作伙伴及商业模式往往是因地而变、因事而变,很难形成标准化、可规模复制的合作模式与商业变现策略,这正逐渐成为制约边缘计算规模推广的主要因素。

  在这种情况下,广泛的产业合作对边缘计算的推广就显得至关重要,领先运营商的边缘计算实践也充分证明了这一点。不管是韩国SK Telecom还是德国电信,在发展面向消费者市场的边缘计算平台时均寻求与知名游戏开发商合作,以便快速发展应用生态并深入了解消费者需求。在企业市场,产业合作的需求就更为迫切。只有深入了解企业用户的部署场景、业务流程等信息,并能满足企业定制化开发的需求,才有可能充分发挥5G和边缘计算的能力,有效支持工业互联应用,提升劳动生产效率。而电信运营商往往并不具备相关的行业背景、专业知识以及相应的定制化开发能力,因此产业合作就成为发展企业边缘计算业务的唯一途径。

  韩国运营商SK Telecom和LG U+均属于大型企业集团,具有和集团内企业合作的天然优势,可通过与集团内企业的合作,逐步探索可行模式,积累成功经验。而没有企业集团可依靠的AT&T,则尝试与微软的Azure云业务合作, AT&T负责边缘计算的底层基础设施,微软提供上层平台和应用开发环境,有望实现强强联合。

  可见,在边缘计算市场,电信运营商还需积极调整自身定位,以合作促发展。在边缘计算市场发展初期,更需突出产业生态培育者与使能者的角色,不贪图市场营收的绝对值,而以共同做大“蛋糕”为目的,充分尊重和理解垂直行业伙伴的发展节奏,保持足够的战略耐心,唯此才能推动边缘计算市场的可持续发展,使边缘计算真正成为5G的好搭档,共同构成未来互联社会的基石。

  来源:《通信世界》杂志2019年5月15日刊

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