5G愿景与需求白皮书

5G网络移动边缘缓存与计算研究

5G网络移动边缘缓存与计算研究 为满足大规模的移动设备接入和快速增长的通信容量的需 求,small cell在下一代移动通信系统(5G)中将实现超密集部署,而且small cell的存储和计算资源能为移动应用(如增强现实游戏)提供无处不在的计算支持。但是该方案却会加重系统回程链路的负载,并且会带来巨大的能量消耗的问题。为解决上述问题,许多研究者提出了移动边缘缓存与计算的方案。然而,现有的移动边缘缓存与计算方案存在以下问题:首先,现有的边缘缓存方案大多基于固定网络拓扑结构,忽略了用户移动性;其次,为解决5G网络高能耗的问题,采用可再生能量供电是一个可行方案,但是,可再生能量到达的随机性导致了边缘云服务器计算能力的动态性,使得现有基于电网供电的计算卸载策略难以适用;最后,由于用户移动性导致基于 D2D(Device-to-Device)的边缘计算(如移动微云)具有动态特征,可能会造成计算任务卸载的失败。面对上述问题和挑战,本文从以下四个方面展开研究:(1)针对边缘缓存中用户移动性问题进行研究。通过分析移动性对small cell和用户设备缓存的影响,提出了移动性缓存策略优化问题,并证明其是NP难问题。基于子模态优化,利用贪婪算法给出问题的解。实验结果显示,相较于传统的缓存策略,此策略在缓存命中率上有了明显提高。(2)针对边缘缓存中用户之间及用户与small cell之间接触时间的随机性进行研究。基于编码缓存建立了缓存命中率最大化的安置模型和能耗最小化的传输模型,通过对模型求解,提出绿色移动编码缓存策略。实验结果显示,与其他缓存策略相

比,该策略具有最高缓存命中率和最低传输能耗。(3)针对可再生能量供电下移动边缘云计算进行研究。基于对可再生能量的分析,建立了 用户计算任务时延和电网供电能耗最小化模型。利用交替优化将其分解为计算资源分配和任务安置两个子问题,通过求解子问题得出可再 生能量供电下的计算任务卸载策略。实验结果表明,与随机计算卸载 和均匀计算卸载策略相比,该策略能够至少缩短20%的任务延迟,节省30%的能耗。(4)针对移动边缘计算中连接不可靠的问题进行研究。本文突破传统的移动微云对D2D连接的依赖,提出了移动自组微云模式。同时分析了此模式的任务时延和能耗,得到最优卸载策略。最后给出 了计算任务在远端云、移动微云和此模式下的选择算法。实验结果证明,当任务处理前后比例小于1、用户接触频率大于0.0014时,此模 式在延时和能耗方面均优于其他两种模式。综上所述,本文所提出的 移动边缘缓存与计算策略能充分利用网络边缘的存储计算资源、用户的移动性和动态的可再生能量供给,为用户提供缓存和计算的服务, 提高用户的体验质量。

2019年5G边缘计算小基站行业分析报告

2019年5G边缘计算小基站行业分析报告 2019年2月

目录 一、边缘计算是5G标志特性，将成就网络重大变革 (5) 1、边缘计算是均衡整网处理能力的重要方式 (5) 2、电信网向开放体系和扁平化演进，边缘计算重要性并不边缘 (6) 3、边缘计算可满足多重需求，接入网MEC潜力可观 (9) 二、小基站入口价值将在5G边缘计算中充分体现 (12) 1、小基站将是5G高密度多形态组网的核心 (12) 2、小基站天然适配开放体系架构，适宜MEC灵活快速部署 (15) 3、需求、标准和商业环境已为小基站成为MEC入口作好铺垫 (17) 三、小基站将带来产业链价值重配和运营方式变革 (19) 1、小基站设备制造有白盒化趋势，为诸多中小厂商迎来差异化机遇 (19) 2、从历史开支周期分析开放体系无线设备潜力 (21) 四、相关企业 (27) 五、主要风险 (30) 1、5G投资不及预期风险 (30) 2、技术路线风险 (30) 3、竞争风险 (30) 4、中美贸易摩擦风险 (30)

5G时代边缘计算MEC成为网络架构变化的重大特征，边缘网络第一次出现在无线网络体系中，其将推动网络建设、支撑、运营链条的革命性重构，未来物联业务将高度依赖边缘端的部署能力来实现高带宽、低延时、高密度链接等需求，而小基站作为5G最具特征的接入场景，将成为新时代必争的入口！ 边缘计算MEC重配网络能力到边缘，提升与场景强关联的业务表现，是5G核心特性。边缘数据中心对于边缘分摊整网业务和处理能力具有切实意义，而配置于接入网的MEC数量和实际效能最为显著。边缘计算MEC本质是对网络处理层级的再分配，5G业务更加多样化，业务属性更加贴近场景，数据中心将越来越多地向靠近终端的边缘渗透。从易获取性、减轻核心网与传输负担上来看，MEC在5G 中作为重要特性的地位会越来越显著。在运营商已有的实践中，已经开始将配置MEC功能的服务器部署在接入网侧，显著提升了业务复用率和延时等体验。随着5G网络架构走向扁平化和开放化，MEC的部署成本也会持续降低，在5G基站逐步铺开的过程中，大密度的无线接入网点，将和MEC搭配使用，其数量和实际效能将呈现出显著提升，边缘计算将和网络切片一样，成为表征5G网络处理能力的重要特性。 小基站在高密度、易部署、自优化和低成本方面与边缘计算平台需求高度契合，将成为MEC新入口。5G的业务模式和设备架构开放化决定了小基站将成为室内场景的支柱，其架构开放性易于和MEC 形成协同。5G的八成以上流量将发生在室内，与场景强关联，小基

5G边缘计算技术详解与应用分析

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/2919108325.html, 5G边缘计算技术详解与应用分析 作者：马晓凯 来源：《中国新技术新产品》2019年第16期 摘; 要：4G时代的智能终端技术全面促进了传统PC互联网同移动网络的深度融合，而在5G时代，移动边缘计算技术将会推动云计算平台同移动网络的融合，这将减少移动业务交付的端到端时延，发掘无线网络的内在能力，从而提升用户体验，给电信运营商的运作模式带来全新变革，并建立新型的产业链及网络生态圈。该文首先分析了移动边缘计算产生的原因以及5G网络与移动边缘计算的关系，然后从用户维度分析了移动边缘计算的四大应用场景，最后说明移动边缘计算的社会价值。 关键词：5G技术;边缘计算;云计算 中图分类号：TN929; ; ; ; ; ; 文献标志码：A 1 5G边缘计算技术分析 4G时代的智能终端技术全面促进了传统PC互联网同移动网络的深度融合，而在5G时代，移动边缘计算技术将会推动云计算平台同移动网络的融合，并可能在技术及商业生态上带来新一轮的变革和颠覆。 1.1 移动边缘计算的提出 5G是4G网络的强大升级版本，4G LTE服务仅提供75 Mbps的传输速率，而5G网络已成功实现28 GHz频段的1 024 Mbps吞吐量。同时，在5G时代，连接设备的数量将急剧增加，网络边缘将产生大量的数据。如果这些数据全部由主管理平台处理，则数据的敏感性、安全性和机密性以及数据处理的时效性将会受到影响。然而，通过引入先进技术进行计算处理，根据接近原理处理这样的一组数据，并且大量后台设备同时工作以实现有效的协同处理，可以解决大流量和集中处理的难题。移动边缘计算正是这样一种技术，可以解决5G网络的延迟、拥塞和容量等问题。 1.2 移动边缘计算是5G的核心技术之一 根据国际电信联盟（ITU）5G的要求，5G标准包括增强型移动宽带（eMBB）、海量机 器类通信（mMTC）、超可靠低延迟通信（URLLC）的3种应用场景，主要指标包括提供峰 值10 Gbps以上的速率、毫秒级时延和超高密度连接，移动性达500 km/h、时延低至1 ms，用户体验数据率达到100 Mbps、实现网络性能新的跃升。

构建面向5G的边缘计算

30 2018年4月 第 4 期（第31卷 总第247期）月刊 2018年 第4期 电信工程技术与标准化 标准与规范 构建面向5G 的边缘计算 杜唯扬，陈思仁 （英特尔（中国）有限公司，北京 100013） 摘　要　本文旨在介绍边缘计算产生的背景、应用需求、技术特性、应用场景，以及英特尔公司在推进边缘计算创新 进程中所扮演的角色和发挥的作用。 关键词　MEC；5G；运营商网络转型 中图分类号 TN929.5 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2018）04-0030-05 收稿日期：2018-03-28 万物互联的时代，网络连接对象正从人扩展至物。IDC 的统计数据显示，到2020年将有超过500亿的终端与设备联入网络，而到2018年年底，就将有50%的物联网网络面临网络带宽的限制，40%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与储存。这说明随着物联网规模的快速增长，集中式的数据存储、处理模式将面临难解的瓶颈和压力，此时在靠近数据产生的网络边缘提供数据处理的能力和服务，将是推动ICT 产业发展的下一个重要驱动力。 边缘计算（Edge Computing）的概念由此而生。2014年，欧洲电信标准协会（ETSI）成立了移动边缘计算规范工作组（ETSI Mobile Edge Computing Industry Specification Group），开始推动相关的标准化工作。2016年，ETSI 把此概念扩展为多接入边缘计算（MEC），并综合考虑FMC（固网/移动融合）的场景需求。2016年4月，3GPP SA2又正式接受MEC，将之列为5G 架构的关键技术。 1 边缘计算的概念 根据ETSI 的定义，多接入边缘计算是在靠近人、 物或数据源头的网络边缘侧，通过融合了网络、计算、存储、应用等核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，来满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。 以一个部署在传统无线接入网的边缘计算系统为例，它要具备业务本地化和近距离部署的条件，来提供高带宽、低时延的传输能力，同时通过业务面下沉形成本地化部署，来有效降低对网络回传带宽的要求和网络负荷。边缘计算由于提供了应用程序编程接口（API），并对第三方开放基础网络能力，从而使网络能够根据第三方的业务需求实现按需定制和交互。 2 边缘计算的位置（如图1所示） 如果要问今天边缘计算的位置到底在哪里？其答案并不是绝对的。据英特尔的观察，边缘计算的部署跟它的应用场景有着紧密的关系。如果把整个通信服务提供 商的网络架构分为内环、中环和外环的话，这3个环中都具备部署边缘计算的位置。其决策因素包括对网络质量的要求在哪里，以及场景应用要达到怎样的时延等。

5G边缘计算网关项目可行性研究报告-2020年物联网关键技术与平台创新

5G边缘计算网关项目可行性研究报告- 2020年物联网关键技术与平台创新 编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

对于 IT 的发展历程，我们可以根据计算场景的不同，将其划分为不同的阶段。从一开始的单机计算，到多台计算机组成的局域网计算，到众多单台计算机相连的互联网计算，到多个数据中心相连的云计算，再到目前我们正逐步迈入的万物互联网的物联网时代，也就是边缘计算时代。计算的边界在逐步拓展，计算的场景也更多样，计算连接的背后和本质也在发生变化。 在不同的计算时代，我们对计算基础设施的需求量和需求点也存在较大的不同。单机计算和局域网计算，并不需要太多的计算资源，也是因为当时并没有太多的计算应用和计算场景。 计算场景的变化 资料来源：IDC，华泰证券研究所 服务器，作为计算的基础资源，其解决的核心问题就是数据的处理、存储和计算。因此，随着联网数据量的增加，计算场景的复杂，对服务器的需求量和需求点，也将发生变化。 回顾全球服务器的历史增长情况，我们会看到，过去几年

（2017-2018）服务器需求增长的核心驱动因素，来自于全球云计算的快速发展。这也是新的计算场景对服务器需求拉动的体现。 同时，我们也应该看到，不同的计算场景对服务器的需求点也会发生变化。在这个过程中，服务器市场的竞争格局也随之发生变化（比如，云计算场景下，标准化服务器厂商的份额有所下降，定制化开发的云服务器厂商的市场份额提升）。这也是 IT 产业发展的特点，需求的变革，带来供应格局的变化。 站在目前时点，我们看未来几年计算场景的变化，将是边缘计算的崛起，以及这种计算场景对服务器需求的变化：对边缘服务器的需求或将增加。过去几年，云计算的崛起直接拉动了服务器新一轮的需求增长。我们认为，5G 带动的边缘计算对数据计算和存储的需求量，有望呈现指数级别的增长，这或将进一步推动服务器需求的增加。 云计算拉动服务器的需求周期 资料来源：Gartner，华泰证券研究所