5G MEC -移动运营商的部署选择和挑战

5G的主要承诺之一是低延迟,3GPP发布的第16版文件中为空中接口指定了1毫秒的目标水平。低延迟将启用流动网络营办商(MNO)推出丰富的新应用及服务.然而,要实现这些低延迟水平,就需要它们以相当高的成本和巨大的商业风险建立一个密集的多访问边缘计算(MEC)数据中心网络。

MEC部署选项

MEC平台可以部署在网络中的多个位置,选择的位置取决于各种因素,包括所需的性能标准(例如,延迟)、物理部署约束、可伸缩性和用例需求。如图1所示,最合适的位置是在塔、网络聚合点、移动核心和中央办公地点。

  • 1级塔台/基站——这是移动网络中离移动用户最近的点,因此是延迟最小的点。然而,由于一些原因,这通常不是最佳选择,包括功率限制(大多数蜂窝基站被限制在1-2千瓦),单个发射塔位置缺乏光纤资源,以及无线行业内在中心位置(例如在C-RAN枢纽)聚集无线电管理的趋势日益增长。
  • 2级:网络聚合点——在宏蜂窝网络中,可能的位置包括多无线电访问技术(RAT)点、服务接入点(sap)或C-RAN枢纽站点。C-RAN集线器通常控制大约30-40个基站,并使往返基站的RTT延迟约为10-20毫秒。
  • 3级和4级: EPC、中央办事处等-对于现有的MNOs/电信公司,可能的地点包括EPC地点和固定网络节点,如区域数据中心(大型中央办事处)、本地数据中心(小型中央办事处)或其他聚合地点。

现实世界的延迟水平

尽管有很多关于1毫秒延迟目标的宣传,但公共5G网络的实际延迟水平将取决于现实世界的部署。因此,延迟级别在10-12毫秒比1-2毫秒更有可能并且可能需要在传输网络中严重依赖光纤和光交换。然而,URLLC很可能实现个位数的毫秒延迟时间[1]在私有的工业5G网络上运行的用例,这些网络本质上是受控制的环境,不受公共5G网络中典型的交通拥堵问题的影响。

MEC基础设施成本

加入MEC显然会增加5G网络的成本,实际成本取决于如何实施。最昂贵的选择将是在每个发射塔位置实施MEC,每个MNO(一级)可能有数千个站点。部署在RAN聚集点或其他存在点(PoPs)将使MEC站点的数量从每个MNO的数千个减少到数百个,成本显著降低。然而,最具成本效益的解决方案将是部署在几十个EPC站点和大型中央办公设施(3/4级)。这是大多数MNOs最初可能采用的选项,也是SK电信和德国电信等公司的首选选项,这两家公司都在2019年推出了有限的商业MEC服务。

图1:5G网络中各个点的RTT延迟

对位:适用于5G网络中的低延迟MEC位置

其他挑战也可能促使MNOs转向3/4级选择。例如,许多基站可用的物理空间是有限的,为额外设备提供足够的电源可能不容易获得。在一些国家,MEC设备被盗窃的风险也会更高,这可能导致更高的安全费用。

中心与分布式MEC架构

虽然未来可能会出现更多需要1毫秒以下延迟的应用,但Counterpoint Research认为,短期内的主要焦点将放在3/4层MEC数据中心。跨国公司应首先在3/4级地点部署MEC,然后逐步扩展到2级地点,最后扩展到一些1级地点。通过这种方式,跨国公司可以抓住新的机会,而不需要在其MEC业务案例中强加无法实现的roi。一些MNOs可能会做出一个大胆的决定,采用更加分布式的MEC架构。例如,乐天移动已经部署了超过4000个vDU[2]/MEC网站遍布日本。不过,这是一个绿色建设4G LTE网络的发展。

与其建立自己的MEC基础设施,MNOs可能会选择其他选项。例如,跨国公司之间正在讨论共享MEC网站。也有信号塔公司、CDN播放器和边缘数据中心提供商计划将其网络基础设施进一步扩展到边缘,并有意将容量租赁给MNOs。对于较小的跨国公司来说,这可能是一个更合适的选择。

[1]超可靠的低延迟通信

[2]vDU = virtual Distributed Unit,虚拟基带的一部分

相关的帖子

Wi-Fi 6/6E -低延迟应用中5G NR的可行替代方案

白皮书:新兴的开放RAN市场

5G网络切片与私有网络:优点和缺点