《電子技術(shù)應(yīng)用》
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5G邊緣計算機房規(guī)劃方法研究
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第8期
金 超，徐羲晟
華信咨詢設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州310026
摘要： 為滿足5G三大場景的業(yè)務(wù)要求，基于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的邊緣計算技術(shù)應(yīng)運而生。運營商應(yīng)順應(yīng)產(chǎn)業(yè)趨勢，布局邊緣計算，這對機房資源盤活、云網(wǎng)協(xié)同經(jīng)營具有重要意義。從5G邊緣計算的需求和價值出發(fā)，分別從業(yè)務(wù)和成本兩個層面入手，提出5G邊緣計算機房規(guī)劃部署方法，同時對機房電源、空調(diào)等基礎(chǔ)設(shè)施配置提出要求。
關(guān)鍵詞： 5G 邊緣計算 機房
中圖分類號： TN929.5
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200583
中文引用格式： 金超，徐羲晟. 5G邊緣計算機房規(guī)劃方法研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(8)：39-41，45.
英文引用格式： Jin Chao，Xu Xisheng. Research on the arrangement method of 5G edge computing datacenter[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(8)：39-41，45.
Research on the arrangement method of 5G edge computing datacenter
Jin Chao，Xu Xisheng
Huaxin Consulting Design & Research Institute Co.，Ltd.，Hangzhou 310026，China
Abstract： In order to meet the business requirements of 5G three scenarios, edge computing technology based on network function virtualization comes into being. Operators should follow the trend of the industry, layout edge computing, which is of great significance to the revitalization of datacenter resources, cloud network collaborative operation. Based on the demand and value of 5G edge calculation, this paper proposes the planning and deployment method of 5G edge datacenter from two aspects of business and cost respectively, and meanwhile puts forward the requirements for the configuration of infrastructure such as power supply and air conditioning in the datacenter.
Key words : 5G；edge computing；datacenter

0 引言

    隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷推進(jìn)，為了滿足垂直行業(yè)多樣化的業(yè)務(wù)需求，5G在網(wǎng)絡(luò)云化的基礎(chǔ)上，陸續(xù)引入邊緣計算節(jié)點，但運營商在布局邊緣計算機房過程中將面對如何合理規(guī)劃節(jié)點數(shù)量？如何利用好現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源(包括機房資源、管道資源、線路資源)？如何合理利用機房空間？如何降低能耗？這都將不可避免地成為邊緣機房部署中地關(guān)鍵問題。本文將從5G邊緣計算地價值出發(fā)，提出邊緣機房規(guī)劃思路和部署方案。

1 邊緣計算技術(shù)

    邊緣計算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。移動網(wǎng)絡(luò)一直在向減少業(yè)務(wù)處理環(huán)節(jié)、實現(xiàn)構(gòu)架扁平的方向發(fā)展。邊緣計算順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢，成為滿足5G三大場景的業(yè)務(wù)要求的關(guān)鍵技術(shù)，并存在廣泛需求[1]：

    (1)低時延業(yè)務(wù)要求核心網(wǎng)功能部署到網(wǎng)絡(luò)邊緣

    自從移動網(wǎng)絡(luò)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)以來，各代移動技術(shù)一直致力于提升網(wǎng)絡(luò)吞吐率以提升用戶的體驗，而實際上，隨著吞吐率的提升，時延成了影響體驗的關(guān)鍵因素。應(yīng)用側(cè)研究表明，高品質(zhì)視頻業(yè)務(wù)對時延要求非?？量?，例如：AR/VR業(yè)務(wù)就要求最高時延是20 ms，否則用戶就會產(chǎn)生眩暈感，嚴(yán)重影響體驗。5G甚至提出1 ms端到端時延的業(yè)務(wù)目標(biāo)，以支持車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等業(yè)務(wù)的要求。

    (2)超大流量需要內(nèi)容的本地化

    當(dāng)前的移動網(wǎng)絡(luò)本來是為語音業(yè)務(wù)而設(shè)計的，基于業(yè)務(wù)的并發(fā)頻度和傳輸效率的考慮，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架采用了樹狀結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)層匯聚到中心節(jié)點來處理。但對于MBB業(yè)務(wù)，特別是重復(fù)量較大的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容傳送就會造成網(wǎng)絡(luò)帶寬的極大浪費。而該類能夠緩存在靠近接入側(cè)邊緣的節(jié)點就可以為運營商節(jié)省大量的傳輸，尤其是隨著空口吞吐率的大幅提升，網(wǎng)絡(luò)流量越來越高，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的這個效率問題將更加突出，所以大流量時代的內(nèi)容本地化勢在必行。

    (3)垂直行業(yè)業(yè)務(wù)開展需要本地化、靈活、開放的網(wǎng)絡(luò)平臺

    移動寬帶網(wǎng)絡(luò)越來越成為企業(yè)辦公和行業(yè)營銷的基礎(chǔ)平臺，越來越多的細(xì)分領(lǐng)域希望基于網(wǎng)絡(luò)做行業(yè)定制，例如：某些企業(yè)為了移動辦公的安全性考慮，希望對私有云的數(shù)據(jù)訪問在企業(yè)園區(qū)內(nèi)網(wǎng)完成，這就需要網(wǎng)絡(luò)功能部署到園區(qū)內(nèi)同時又能支持本地業(yè)務(wù)分流。

    3GPP在5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中，針對5G時代的極低時延、超大帶寬和千行百業(yè)的大規(guī)模物聯(lián)業(yè)務(wù)需求，對傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行變革。一方面，接入網(wǎng)層面將基站重構(gòu)為CU（集中單元）和DU（分布單元）;另一方面，在核心網(wǎng)層面則遵循控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離定義UPF（用戶平面功能）。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的改變?yōu)檫吘売嬎慵夹g(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)的引入提供基礎(chǔ)。

    邊緣計算節(jié)點部署靈活，但如何合理地對邊緣計算機房進(jìn)行規(guī)劃，使之既能滿足業(yè)務(wù)需求，又能合理降低建設(shè)和維護(hù)的成本，成為5G邊緣計算技術(shù)規(guī)模推廣的關(guān)鍵問題。




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作者信息:

金  超，徐羲晟

(華信咨詢設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州310026)

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