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带你读《果壳中的5G:新网络时代的技术内涵与商业思维》第二章通信世界的第二次嬗变2.4(一)

简介: 带你读《果壳中的5G:新网络时代的技术内涵与商业思维》第二章通信世界的第二次嬗变2.4
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从中心到边缘,网络服务向用户场景的迁移

 

通过前文所述的各种技术手段对于提升 5G网络超高可靠、低时延能力可以起到很大的作用。但即便是这些技术得到良好的应用,数据也要在相距几百千米的终端设备和应用服务之间来回传送,其间要经过无数的网络节点,经历无数的处理过程,即便是采用光纤作为传输媒介,不进行任何数据处理操作,RTT也在毫秒级以上。因此,要实现 5G的uRLLC应用场景还需要更进一步的技术保障。

2014年,欧洲电信标准学会(ETSI)正式提出了一个被称为移动边缘计算(MobileEdgeComputing,MEC)的技术思路。这是非常直接的网络低时延能力的实现方法。既然造成网络传输时延的最重要因素是应用服务与用户终端设备之间的距离太远,那么降低网络时延最为彻底的解决方案就是缩短它们之间的距离,即将应用服务放到用户身边。这就是移动边缘计算的基本想法(见图 2-31)。


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图 2-31 边缘计算方式将大大缩短终端和服务端之间的物理距离


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图 2-31 边缘计算方式将大大缩短终端和服务端之间的物理距离(续)

 

以边缘计算的形式提供服务不仅可以大幅度降低数据传输时延,还可以实现很多其他的好处,比如可靠性的提高。用户设备与应用服务之间   的距离缩短,大大减少了数据传输过程中要经过的网络节点,这样就会降   低很多网络传输过程中发生错误的概率,使得整个网络服务的可靠性得到   大幅度的提升。再比如安全性的提高。由于网络服务过程被控制在一个相   对较小的范围之内,甚至可以是在用户自己的私有网络之内,因此服务过   程的网络受攻击面要小很多,对于隐私保护和信息安全而言,边缘服务方   式也更具优势,最重要的还有经济性的提高。如果服务可以在网络边缘提   供,那么就会减少很多不必要的网络流量,对于用户而言降低了服务成本,对于网络运营商而言也提高了网络资源效率。


5G   实现边缘计算有非常良好的技术基础,我们首先要从无线接入网的结构谈起(见图2-32)。无线接入网有两个核心设备:基站和基站控制器。基站的主要任务是发射和接收无线信号,建立与用户终端的无线链路,这个功能主要是通过射频拉远头(Remote   Radio   Head,RRH)来实现的。但是,基站不能随意发射或接收无线信号,所以需要一个基站控制器来控制基站的动作并将传输数据在无线信号上加载或卸载,这样才能实现我们本书所谈到的所有 5GNR无线接入技术。基站控制器的主要设备是基带处理单元(BasedBand   Unit,BBU)。在传统的无线接入网的架构中 BBU在基站旁的机房里,通过前传线路与RRH连接,再通过回传线路与核心网连接,从而达成核心网络对于无线接入网络的协调控制。



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图 2-32  传统无线接入网架构

 

2010年在 3G到 4G 的转换时期,中国移动研究院提出了一个C-RAN的技术概念。C-RAN的C有4个含义(Clean(绿色环保)、Centralized Processing(中央处理)、CollaborativeRadio(协作式无线)和AReal- timeCloudRadioAccessNetwork(实时云架构)),C-RAN的提出导致了传统无线接入网架构的本质改变。原来控制每个基站的BBU被集中起来,形成了一个集中式的 C-BBU,由 C-BBU统一控制区域内的基站。这对于一个区域内无线基站相互协作,从而提供一个高效能的无线接入网有很大的意义,因为这种方式可以大量避免无线接入网部署时经常出现的无线信号重叠覆盖的问题,同时,这样的基站管理方式也为给客户创建一个无感知的基站切换体验提供了技术基础。基于C-RAN的无线接入网架构见图 2-33。

C-BBU(CentralizedBBU)相比原来每个基站部署 BBU而言计算资源更加集中,这使得云计算等资源集约技术得以有用武之地。因此,以C-BBU 为核心的无线接入网基站集中控制平台很自然地就会被进一步云化成为一个云计算平台。而这个处于无线接入网内的云计算平台恰好是未来边缘计算的理想支撑平台(边缘云平台)!

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图 2-33基于 C-RAN的无线接入网架构

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