5G MEC -移动运营商的部署选项和挑战

5G的主要承诺之一是低延迟,在3GPP的Release 16文档中为空中接口指定了1毫秒的目标级别。将启用低延迟移动网络营办商(MNO)推出丰富的新应用和服务.然而,实现这些低延迟水平将要求他们以相当高的成本和巨大的业务风险构建多访问边缘计算(MEC)数据中心的密集网络。

MEC部署选项

MEC平台可以部署在网络中的多个位置,所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,最合适的位置是在铁塔、网络汇聚点、移动核心和中心办公站点。

  • 1级塔/基站——这是移动网络中离移动用户最近的点,因此延迟最小。然而,由于一些原因,这通常不是最佳选择,包括功率限制(大多数蜂窝站点限制在1-2千瓦),单个塔位置缺乏光纤资源,以及无线行业中在中心位置(例如C-RAN集线器)集中无线电管理的趋势日益增加。
  • 2级网络聚合点——在宏蜂窝网络中,可能的位置包括多个无线接入技术(RAT)点、业务接入点(sap)或C-RAN集线器站点。C-RAN集线器通常控制大约30-40个蜂窝站点,并使基站之间的RTT延迟约为10-20毫秒。
  • 三级和四级:总承包、中央局等-就现有的移动网络营办商/电讯营办商而言,可能的地点包括总承包站和固定网络节点,例如区域数据中心(大型中央局)、本地数据中心(小型中央局)或其他集合站。

真实延迟级别

尽管有很多关于1毫秒延迟目标的炒作,但公共5G网络的实际延迟水平将取决于现实世界的部署。的延迟级别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,对于URLLC来说,一位数毫秒级的延迟时间是可能的[1]在私有工业5G网络上运行的用例,这些用例本质上是受控环境,不受公共5G网络中典型的流量拥堵问题的影响。

基础设施成本

增加MEC显然会增加5G网络的成本,实际成本取决于如何实施。最昂贵的选择是在每个发射塔位置实施MEC,每个MNO(1级)可能有数千个站点。部署在RAN聚合点或其他存在点(pop)将使每个MNO的MEC站点数量从数千个减少到数百个,并且成本显著降低。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)。这是大多数移动运营商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网络中各点的RTT延迟

对应点:5G网络中合适的低延迟MEC位置

其他挑战也可能促使移动运营商转向3/4级选择。例如,许多小区站点可用的物理空间是有限的,并且可能不容易获得为附加设备供电的足够电源。在一些国家,MEC设备的盗窃风险也会更高,这可能会导致更高的安全成本。

集中式与分布式MEC架构

虽然未来可能会出现更多需要低于1毫秒延迟的应用,但Counterpoint Research认为,短期内的主要焦点将放在第3/4层MEC数据中心上。移动运营商应该首先在3/4级地点部署MEC,然后逐步扩展到2级,最后扩展到一些1级地点。通过这种方式,移动网络运营商可以抓住新的机会,而无需对其MEC业务案例施加无法实现的投资回报率。一些移动网络运营商可能会做出大胆的决定,采用更加分布式的MEC架构。例如,乐天移动(Rakuten Mobile)已经部署了4000多个vDU[2]/MEC站点遍布日本。然而,这是一个绿色建设的4G LTE网络发展。

而不是建立自己的MEC基础设施,移动运营商可能会选择其他选择。例如,在移动运营商之间有关于共享MEC站点的讨论。还有基站公司、CDN公司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,并打算向移动网络运营商租赁容量。对于较小的移动网络运营商来说,这可能是一个更合适的选择。

[1]超可靠低延迟通信

[2]vDU =虚拟分布式单元,虚拟化基带的一部分

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