移动边缘计算：真正5G的未来

发布时间:2023-04-21 12:25

5G的承诺尚未实现，但现在宣布其失败还为时过早。DataBank首席执行官劳尔·k·马丁尼克(Raul K. Martynek)表示 ，真正的5G正在通过移动边缘计算实现，而数据中心将成为其中的核心。

在美国所有主要的移动运营商都在大力宣传他们在全美范围内提供无线网络5G接入的能力。与此同时，消费者和企业热切期待下一个杀手级应用，它们将使数字流程在性能和效率方面实现巨大飞跃。然而，真正的5G速度和功能还取决于移动边缘计算。移动边缘计算完全与无线运营商有关，使应用能够在其网络上做出更快的响应，而数据中心是实现应用和网络接口集成的核心。

例如，考虑多人游戏。如果运营商不能将数据包保存在本地（也就是在城域级别），就不可能为所有用户提供同等性能。如果一个人使用Verizon设备而另一个人使用AT&T设备，这两个数据包流可能会在数百公里外对等，造成抖动和延迟，使所有地区的玩家都感到沮丧。同样，如果游戏软件堆栈位于1500公里外的核心数据中心市场，那么性能将无法与家中的游戏机体验相提并论。网络以及应用程序的计算和存储都需要在本地。该位置将出现在边缘数据中心内，并利用移动边缘计算的5G功能。

游戏开发人员需要5G无线网络在同一大都市区不同网络上的多部手机之间保存数据包，以便网络和应用程序协同工作并相互了解。然后，由于网络和应用程序堆栈由不同的各方开发，因此交换需要在允许互连、安全性、运营商中立性和可扩展性的多租户边缘数据中心进行。只有这样，视频游戏才能为用户提供平等和愉快的体验，并利用无线网络实现无处不在的覆盖。 

以下是基础设施改进必须发挥作用的方式：

5G 的四个关键组件

实际上，距离5G提供此类体验的承诺还有几年的时间。虽然运营商正在取得进展，但要部署真正的“独立”5G网络，他们还有很多工作要做。实现这一目标需要四个关键组件的网络演进：

1. 从基站、小型基站或屋顶RF分布到设备，一直整合全频、三频谱波段“层蛋糕” 。这将低频、中频和高频交织在一起，提供5G的超宽带 (UWB) 和超低延迟 (ULL)；运营商大约只完成了这部分工作的 25%。

2. 重新构建从4G到5G虚拟化的网络核心。这会将核心从集中式设计转变为一种架构，在该架构中，相对较少数量的控制点被分解为数十个用户平面位置，应用可以在这些位置访问更本地的网络。 

3. 虚拟化无线电接入网络（cRAN 或 vRAN），以便一个区域中的蜂窝塔可以集中其资源来处理高峰用户活动并改善蜂窝区域之间的切换。这消除了为峰值活动调整每个单独宏站点的大小的需要，而4G就是这种情况。

4. 利用开放网络组件，其中关键网络功能被“虚拟化”为在商品硬件上运行的软件，并允许应用程序直接插入网络。这种方法使移动用户能够在更接近的位置访问cRAN蜂窝塔位置的边缘计算，并在聚合点方面像互联网一样运行。 

一旦运营商将所有四个组件都准备就绪——并将客户从4G频率迁移到5G层蛋糕频段——那么5G的真正承诺就可以通过无线网络实现，每个小区区域可以支持数百万个IP地址（大规模 -机器对机器通信），同时为用户提供 1Gbs的速度（超宽宽带）、低于10毫秒的延迟（超低延迟通信）和极低的抖动。  

借助这种新的无线网络拓扑，可以实现真正的多路访问边缘计算 (MEC)，网络和应用堆栈可以聚集在一起并以编程方式进行交互。这就是移动边缘计算的全部意义所在，能够在游戏、电子零售、金融交易或您可以想象的任何移动交互中提供终极用户体验。

数据中心在移动边缘计算中发挥关键作用

真正的5G需要高昂的成本——1000亿美元的资本支出。即使运营商进行了5G所需的投资，他们仍然需要软件开发人员、SaaS公司和硬件制造商的生态系统来创建下一代应用和设备，从而有效地利用5G网络的增强功能。

这个生态系统将需要物理位置来进行交互，类似于今天应用程序和网络的结合方式。这些位置现在是，将来也将是位于数十个城市地理位置的多租户边缘数据中心。这些边缘数据中心和入口需要与5G网络连接，以创建用于开发、部署和扩展低延迟应用的移动边缘计算基础设施。

根据定义，5G和移动边缘计算是分离的，但归根结底，应用程序及其数据最终都在数据中心。为了将无线计算带给最终用户，云提供商需要利用所有主要大都市中的数据中心，这些数据中心可提供所需的功率密度、冷却、安全性和互连性。

不要害怕：5G 即将到来

回到商业互联网的出现，每个技术周期都有相同的模式。想想运营商首次推出4G的时候。怀疑论者怀疑任何新应用是否会使用所有新容量；回想一下每个人对黑莓的触感键盘有多高兴。不久之后，智能手机开始出现，在你不知不觉中，一个应用生态系统开发出来，创造了人们消费的数千个用例。由5G支持的类似一代应用将使运营商收回投资，十年后，5G的影响将与4G对当今社会和商业世界的影响没有什么不同。

当每个人都在等待下一个杀手级应用或一组可以利用5G承诺的所有额外带宽和超低延迟的杀手级应用时，今天的互联网运行良好。现在考虑用于实时语言翻译的人工智能模型、用于训练和导航的虚拟现实应用以及自动驾驶汽车和无人机，您可以开始想象5G未来会发生什么。

不要害怕——5G将会到来。毫无疑问，这将是有巨大影响的。与4G和3G不同，他们在设计5G时，考虑了网络、数据和应用都需要如何连接。这就是5G与以前的无线架构不同且更强大的原因。5G，更重要的是，随着网络带宽和延迟速度的提高以及网络在应用层的构建和连接，利用5G的应用将流行起来。这些连接将在大量城域市场的多租户边缘数据中心内启用。今天的数据中心将继续扩展，云和网络的融合将释放出新一代的应用和用例。