國泰君安：解析5G核心黑科技之邊緣計算

本文來自“國泰君安證券”，本文節(jié)選自《5G最火黑科技，邊緣計算大有可為》，本文觀點不代表智通財經(jīng)觀點。

01、邊緣計算是什么?

我們可以借助章魚的生活習性來理解什么是邊緣計算(MEC)。

章魚是無脊椎動物中智商最高的，在捕獵時它們動作非常靈巧迅速，腕足之間高度配合，從來不會纏繞和打結(jié)。這是因為，章魚巨量的神經(jīng)元有60%分布在章魚的八條腿上，腦部只有40%，是“多個小腦+一個大腦”的構(gòu)造，類似于分布式計算。

而邊緣計算也是一種分布式計算，將數(shù)據(jù)資料的處理、應(yīng)用程序的運行甚至一些功能服務(wù)的實現(xiàn)，由網(wǎng)絡(luò)中心下放到網(wǎng)絡(luò)邊緣的節(jié)點上。

5G時代，連接設(shè)備數(shù)量會大量增加，網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)量。如果這些數(shù)據(jù)都由核心管理平臺來處理，則在敏捷性、實時性、安全和隱私等方面都會出現(xiàn)問題。但采用邊緣計算，就可以就近處理海量數(shù)據(jù)，大量設(shè)備可以實現(xiàn)高效協(xié)同工作，諸多問題迎刃而解。

邊緣計算聯(lián)盟ECC針對邊緣計算，定義的了四個領(lǐng)域：

設(shè)備域(感知與控制層)

網(wǎng)絡(luò)域(連接和網(wǎng)絡(luò)層)

數(shù)據(jù)域(存儲和服務(wù)層)

應(yīng)用域(業(yè)務(wù)和智能層)

數(shù)據(jù)來源：邊緣計算聯(lián)盟，國泰君安證券研究

這四個“層域”就是邊緣計算的計算對象。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)(章魚腳)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實時業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求。

5G從架構(gòu)設(shè)計之初就本源支持邊緣計算，并對網(wǎng)絡(luò)會話管理機制進行詳細設(shè)計。CCSA早在2017年9月通過了邊緣計算行標和研究報告的立項,邊緣計算行業(yè)規(guī)范即進入標準階段。

02、邊緣計算哪里好?

邊緣計算是在靠近數(shù)據(jù)源或用戶的地方提供計算、存儲等基礎(chǔ)設(shè)施，并為邊緣應(yīng)用提供云服務(wù)和 IT 環(huán)境服務(wù)。

相比于集中部署，邊緣計算解決了時延過長、匯聚流量過大等問題，為實時性和帶寬密集型業(yè)務(wù)提供更好的支持。

邊緣計算可以實現(xiàn)應(yīng)用本地化，園區(qū)、企業(yè)、場館等自己的應(yīng)用在本地閉環(huán)，可以有效降低成本，實現(xiàn)智慧工廠、智慧辦公和智慧城市。

新型超低時延業(yè)務(wù)也只有在邊緣才能滿足業(yè)務(wù)訴求，例如自動駕駛、機器人協(xié)作和遠程醫(yī)療診斷。

1. 低成本

邊緣計算支持數(shù)據(jù)本地處理，大流量業(yè)務(wù)本地卸載可以減輕回傳壓力，有效降低成本。

我們可以通過兩個場景實例進行理解：

場景一：企業(yè)園區(qū)專網(wǎng)

通過邊緣計算，企業(yè)數(shù)據(jù)直接本地分流，無需繞行大網(wǎng)。流量可以采取打包銷售的方式，吸引企業(yè)客戶使用。

數(shù)據(jù)來源：中國移動技術(shù)資料，國泰君安證券研究

場景二：博物館高清視頻體驗和AR業(yè)務(wù)

通過邊緣計算可以進行本地業(yè)務(wù)控制及分流計費，可實現(xiàn)用戶更低成本使用流量。

數(shù)據(jù)來源：中國移動技術(shù)資料，國泰君安證券研究

2. 低時延

移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時延是由空口時延和網(wǎng)絡(luò)側(cè)傳輸時延組成；

空口時延主要指的是基站到終端之間的傳輸時延；

網(wǎng)絡(luò)側(cè)傳輸時延指的是基站到核心網(wǎng)中間部分的傳輸時延。

時延的降低依賴于空口性能提升、網(wǎng)絡(luò)側(cè)傳輸距離縮短。

5G時代，業(yè)務(wù)處理功能依托邊緣計算下沉到基站，數(shù)據(jù)傳輸時延可達0.5ms；下沉到傳輸匯聚層可達5.5ms以內(nèi)。

數(shù)據(jù)來源：5G白皮書，國泰君安證券研究

3. 大帶寬

邊緣計算平臺為企業(yè)提供“私有云”托管服務(wù)，充分利用運營商網(wǎng)絡(luò)云化特性，進一步滿足大帶寬需求，可通過接入運營商的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，為企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)資源和大帶寬服務(wù)。

03、邊緣計算在哪里?

隨著邊緣計算加速發(fā)展，各種新的商業(yè)機會逐步涌現(xiàn)。

邊緣計算場景具有多樣化特點，根據(jù)部署位置及數(shù)據(jù)特征，可總結(jié)為本地數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)信息開放兩個基本能力：

中國移動與華為在北京南站火車站部署 MEC，可以更快速視頻觀看和網(wǎng)絡(luò)訪問；

中國電信與華為合作在浙江工廠部署MEC，進行攝像頭視頻采集本地處理；

沃達豐IPTV商用計劃，計費采用包月方式；

阿里園區(qū)試點MEC，驗證本地分流時延和速率提升效果，結(jié)果顯示均有較大幅度提升等。

數(shù)據(jù)來源：5G白皮書，國泰君安證券研究

浙江移動

應(yīng)用MEC創(chuàng)新技術(shù)提升業(yè)務(wù)體驗

應(yīng)用MEC創(chuàng)新技術(shù)后，網(wǎng)絡(luò)初始等待時間由21.657s降到了4.476s，在線視頻平均下載速率由1562kbps提升到了3256kbps，效果明顯。

數(shù)據(jù)來源：華為技術(shù)資料，國泰君安證券研究

國家博物館

智能導(dǎo)覽

在國家博物館的項目中，用戶可以通過二維碼，實時訂購套餐和發(fā)放業(yè)務(wù)，高清視頻和AR/VR游戲體驗得到了保障。對接了場館內(nèi)的本地服務(wù)器，提供低時延、低卡頓的超高清業(yè)務(wù)體驗。

在該項目中，運營商提供基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、機房供電、硬件(可選)，設(shè)備商輸出部署實施方案，并提供MEC的基礎(chǔ)設(shè)施和軟件功能。

數(shù)據(jù)來源：華為技術(shù)資料，國泰君安證券研究

04、5G時代的有為青年

在《5G究竟將如何改變我們的生活》中，我們曾經(jīng)暢想了多個5G將為我們生活帶來的改變。邊緣計算在這其中都扮演著不可或缺的角色：

在車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，邊緣計算應(yīng)用可以分析車及路側(cè)傳感器的數(shù)據(jù)，將危險警告及其他時延敏感信息發(fā)送給周邊車輛；

智能機器人方面，邊緣應(yīng)用可以提供高性能計算能力，執(zhí)行時間敏感的數(shù)據(jù)處理，并將結(jié)果反饋給端設(shè)備；

在自動駕駛和遠程醫(yī)療方面，邊緣計算可以實現(xiàn)超低時延，提高業(yè)務(wù)的安全性；

借助邊緣計算，超高清視頻的用戶體驗也得以提升，在超高清視頻方面，邊緣計算可以優(yōu)化用戶體驗，視頻觀看時卡頓更少，時延更低，初始等待時間可以降為原來的五分之一，視頻下載速率也可以提升為原來的三倍。

由此可見，邊緣計算正在逐步深入各種新的商業(yè)機會，5G時代大有可為。

(編輯：朱姝琳)