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5G邊緣計(jì)算:小基站更適用于MEC靈活、快速的部署

2019-08-12 08:54 郭仁賢

導(dǎo)讀:5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)最大的特點(diǎn)是“去中心化”,MEC則是實(shí)現(xiàn)去中心化的關(guān)鍵。

據(jù)IDC預(yù)計(jì),2020年全球?qū)⒂谐^500億的終端與設(shè)備聯(lián)網(wǎng),超過40%的數(shù)據(jù)要在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行分析、處理與存儲。

在4G時(shí)代,80%的網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)生在室內(nèi),有行業(yè)人士推測,5G時(shí)代發(fā)生在室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)流量依然會保持較大的占比。由于5G高頻段信號覆蓋范圍較小,穿透建筑物的能力較弱,為了更好地滿足5G眾多應(yīng)用場景的需求,在5G基站部署中,小基站的比重將會大大提升。

何為小基站?

傳統(tǒng)基站建設(shè)是以“從室外走向室內(nèi)”為路徑,一個(gè)宏基站可以覆蓋方圓數(shù)百米,甚至上千米,再依靠低頻段信號具有較強(qiáng)穿透能力的特點(diǎn)覆蓋到室內(nèi)場景。

5G商用牌照頒發(fā)以后,預(yù)示著5G正式進(jìn)入商用落地階段。由于5G高頻段信號覆蓋范圍較小,穿透建筑物的能力較弱,而將來多數(shù)應(yīng)用場景發(fā)生在室內(nèi),例如高清視頻、VR/AR、醫(yī)院等,都需要高性能的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò),這些場景的5G應(yīng)用引發(fā)了行業(yè)人士對于基站部署方面一些新的思考。

小基站的概念,在最早提出時(shí)是為了應(yīng)對補(bǔ)充性覆蓋、流量密集區(qū)和室內(nèi)定制化等細(xì)分場景需求。

5G邊緣計(jì)算:小基站更適用于MEC靈活、快速的部署

按不同的發(fā)射功率、覆蓋半徑,小基站可分為:微基站、皮基站和飛基站。

微基站。單載波發(fā)射功率為500mW-10W,覆蓋能力為50-200米距離,能與宏基站(單載波發(fā)射功率大于10W、覆蓋能力大于200米)形成良好互補(bǔ);

皮基站。單載波發(fā)射功率為100mW-500mW,覆蓋能力為20-50米,在百毫瓦級別,適宜于百米內(nèi)的覆蓋半徑,例如商場、醫(yī)院和火車站等封閉空間;

飛基站。單載波發(fā)射功率為100mW以下,覆蓋能力為10-20米,其發(fā)射功率壓到了數(shù)十毫瓦級別,比較適合室內(nèi)定制化場景中二十米左右的覆蓋半徑,例如家庭和企業(yè)等目標(biāo)客戶。

此外,小基站的部署無需機(jī)房和標(biāo)準(zhǔn)化的抱桿,可以充分利用現(xiàn)有的 WLAN 傳輸、站址和供電電源,這在進(jìn)駐特定物業(yè)的過程中有巨大的商務(wù)優(yōu)勢。在價(jià)格上,LTE 宏基站在進(jìn)入穩(wěn)定的量產(chǎn)后,單價(jià)在數(shù)萬到十萬級別,而小基站售價(jià)為幾千到幾萬不等。

5G 網(wǎng)絡(luò)中的小基站

目前我國5G網(wǎng)絡(luò)和終端均已步入成熟階段,工信部日前表示,今年主要在一些熱點(diǎn)地區(qū)、大城市部署5G,地方政府也在加快推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和部署的步伐。以北京市為例,工信部7日公布的數(shù)據(jù)顯示,截至7月底,鐵塔公司已完成建設(shè)交付5G基站7863臺,運(yùn)營商開通5G基站6324臺,預(yù)計(jì)到2019年年底北京將建設(shè)5G基站超過一萬臺。此外,上海、成都、深圳等城市均計(jì)劃于年底建成超過一萬臺5G基站。

5G邊緣計(jì)算:小基站更適用于MEC靈活、快速的部署

隨著移動設(shè)備用戶正在從較小的數(shù)據(jù)包信息(圖片、電子郵件、網(wǎng)頁等)轉(zhuǎn)向需要較大數(shù)據(jù)包的媒體(如視頻、游戲和實(shí)時(shí)流媒體)。這需要具有快速切換和數(shù)據(jù)上行/下行鏈路的網(wǎng)絡(luò)從一個(gè)塔到另一個(gè)塔,無論大小,通過增設(shè)小基站可以提供一種高效、廉價(jià)的解決方案,也是5G眾多應(yīng)用能廣泛開展的基礎(chǔ)。

在5G 建設(shè)階段的前期,運(yùn)營商布設(shè)以宏基站為主,預(yù)計(jì)到2021 年基本實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋,并與 LTE 形成有效互補(bǔ)和強(qiáng)化,而后小基站站點(diǎn)形態(tài)的滲透率將大大提升。目前,有行業(yè)人士認(rèn)為真正的5G將在更高的帶寬下工作,如28GHz或39GHz。在毫米波頻率下,由于信號不能穿透墻壁或建筑物,網(wǎng)絡(luò)的覆蓋半徑有限,小基站的部署很關(guān)鍵。

在超密集組網(wǎng)場景下,小基站間隔縮小到只有10-20米(對比宏基站間距至少也要500米),進(jìn)而整個(gè)小基站數(shù)量規(guī)模會有大幅提升,根據(jù)小基站對熱點(diǎn)宏基站覆蓋范圍內(nèi)20%-50%的區(qū)域計(jì)算,測算國內(nèi)5G小基站市場空間約為658-1644億元。

小基站適用于MEC靈活、快速的部署

根據(jù)歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 ETSI 對MEC的定義,其是在移動網(wǎng)絡(luò)邊緣(無線接入和靠近用戶側(cè))提供IT服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力,是移動基站的自然演進(jìn)和IT與CT技術(shù)的融合。

與現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)相比,5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)最大的特點(diǎn)是“去中心化”,MEC則是實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)去中心化的關(guān)鍵。

雷鋒網(wǎng)(公眾號:雷鋒網(wǎng))了解到,MEC主要的應(yīng)用場景包括,智能視頻加速、視頻流分析、VR/AR、密集計(jì)算輔助、企業(yè)網(wǎng)與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、車聯(lián)網(wǎng)與IoT網(wǎng)關(guān)等。

5G邊緣計(jì)算:小基站更適用于MEC靈活、快速的部署

由于小基站的部署更靠近用戶和場景,以及更多采納開放體系,使得小基站相比于其他網(wǎng)元,自帶 MEC 天然入口的屬性,能實(shí)現(xiàn)靈活、快速的部署。

根據(jù)公開資料顯示,當(dāng)在無線接入網(wǎng),尤其是小基站上部署MEC時(shí),單個(gè)站點(diǎn)覆蓋范圍之內(nèi),非常適宜于發(fā)生在一個(gè)全向扇區(qū)范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)。對于采取宏架構(gòu)的小基站,如華為的 Lampsite 方案,一個(gè)中心單元可下轄十來個(gè)接入點(diǎn),通過將 MEC 部署在 CU 端,可以擴(kuò)大覆蓋的范圍。同時(shí),由于覆蓋范圍內(nèi)用戶間的流量轉(zhuǎn)發(fā)和本地化處理,都不必經(jīng)由核心網(wǎng),可以使得用戶時(shí)延縮短至毫秒級。

需要在同一扇區(qū)內(nèi)處理的業(yè)務(wù),往往適合于對本地處理要求高,且場景較為封閉的,比如商業(yè)區(qū)的視頻點(diǎn)播、直播、以及 AR/VR等,而宏基站適用于廣覆蓋,業(yè)務(wù)差異化較大,MEC 的效用相對會被削弱。

小基站由于功率、覆蓋和接入指標(biāo)較低,一般基于專用模組進(jìn)行白盒化制造,天然適配開放體系架構(gòu),除了易于和云化的 CU 與核心網(wǎng)對接,更可以基于開放體系拓展 MEC 功能,在不新增硬件的前提下實(shí)現(xiàn)接入側(cè)邊緣計(jì)算。雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)