5G的野心：覆盖我们想象力所能及的“全场景”的无线互连需求-电子发烧友网

不知不觉中，5G已经来到我们身边。无需去研读那些市场研究报告，只要看看周遭手机广告上满满的5G标签，就是一个明证。

不过5G对我们生活的影响，远不止“换个新手机”那么简单，作为未来万物互联世界的网络骨架，5G的野心是要覆盖我们想象力所能及的“全场景”的无线互连需求，具体讲可以包括三类：

?eMBB：增强型移动宽带，也就是可以1Gbps速率实现高速传输数据；

?uRLLC：超高可靠性低时延通信，提供低至10-5数量级的误码率，不超过1毫秒的时延；

?mMTC：大规模机器通信，每平方公里范围内能够支持多至100万的连接数，用于覆盖那些低速低功耗的物联网应用

图1：5G应用场景和所需网络承载能力（资料来源：IMT-20205G推进组）

但是这样的“全场景”覆盖看上去很美，可真要实施落地还是有不小的挑战——当将这些在网络终端形成的海量数据，通过网络传输到云端机房做处理、再返回到终端完成业务闭环的时候，难免会造成网络拥塞卡顿、延迟增大、连接成功率变低等问题，这样的用户体验就和5G的“初心”就有些距离了。

而从电信运营商的角度来看，如此的带宽消耗对回传网络、业务中心都会造成巨大传输压力，同时三大应用场景需要不同的网络性能，要想在单一网络架构上去适应这种多样化的业务需求，也不容易。而这一切的背后都意味着巨额的成本。

因此，为了实现5G的承诺，就需要对现有无线通信网络架构进行一次改造。而这次改造的重点就是“边缘计算”。

在2G到4G传统的蜂窝移动网络结构中，信息的处理主要是由核心网的数据中心完成的，也就是说，所有信息需要从网络边缘传输到核心网进行处理之后再返回到网络边缘端，这种模式对于网络部署和运营的经济性、灵活性都是挑战。而在网络云计算领域已经相当深入人心的“边缘计算”概念，恰好可以解决这个问题。

具体来讲，就是在5G传输网络中，在靠近接入侧（边缘端）的机房中部署网关、服务器等设备，将原先集中在中央机房的计算能力向网络边缘下移。这实际上是在网络的边缘侧建立了一个小规模数据中心，直接去处理来自边缘设备的信息和数据，而无需将每一个比特都“上交”到中心机房去处理。这样的模式被称为移动边缘计算（Mobile Edge Computing，MEC）。

图2：5G中的MEC架构（资料来源：无线深海）

MEC带来的益处显而易见：

?由于不需要将数据回传到核心网，网络延时会大大降低。

?局域性、低价值的数据在边缘计算中心就可以进行处理，如需要再将“精加工”后的数据传输到核心网，这样对网络带宽和中心机房的资源压力也大大减轻了。

?边缘数据中心可以根据所覆盖的应用场景，灵活地定义边缘网络的功能，提高内容和服务分发的效率，提升用户的体验，新的商业模式很可能就孕育在其中。

说得更具体一些，MEC的部署对5G三大应用场景，都会提供有力的支撑。

先说eMBB应用，这主要包括需要极大网络带宽的高清视频，VR/AR等应用场景。传统网络的数据处理方式传输路径长、占用带宽多、网络时延大，而在部署了MEC之后，可通过在MEC上配置视频缓存，处理VR/AR数据，在网速和时延上的体验都会更好。运营商和用户还可以利用MEC为企业、商场、学校等人员、数据密集型的场所打造专门的业务，比如支持大型购物中心中VR导购、室内导航等服务等，凸显5G的价值。

在uRLLC高可靠应用方面，由于MEC更靠近网络边缘节点，那些时间敏感型的数据得以在MEC中直接处理，实现毫秒级的时延无疑更有保障。这对于汽车、工业等领域十分关键。

mMTC业务中需要与海量的物联网终端连接并收集它们所产生的数据，对核心网来说，这些未经处理的原始数据会是很大的负担，而如果数据传输至MEC，经过MEC的分析处理之后再提取关键信息上报至核心网，数据质量和数量都会得以优化。

当然，在MEC实际的部署中，还是有很多因素需要仔细考量的。毕竟，MEC纵然有万般好处，如果不能给运营商带来真金白银的收益，那也会影响大家往前冲、不断尝试的积极性。现实中，不同的选择，会有不同的效果。归纳起来，运营商在MEC部署上的选择有三种：

?站点机房部署：这种方式离终端用户最近，能覆盖约1公里的范围（≤5个基站），规模小，成本高，不过在用户密度高的地区（如商业街区）还是可以考虑的方案。

?综合接入机房部署：覆盖方圆5-10公里范围（20个左右基站），服务规模有点不上不下，投资回报不显著，所以运营商一般不会考虑这种部署方式。

?边缘数据中心部署：覆盖50-100公里（100多个基站），一般运营商认为在此部署MEC最有利于平衡成本和收益之间的关系，也是目前多数MEC的选择。

图3：MEC不同的部署方式（资料来源：无线深海）

最终如何部署，还需要具体问题具体分析，好在MEC本身提供了这种部署上的灵活性，也有利于运营商去探索试验，最终根据需求场景找到最优的方案。

鉴于5G的诱惑实在是太大了，所以在“5G边缘计算”这件事上，行业中的推手也着实不少。除了传统的电信运营商，一些互联网公司已经加入其中，提供了实验性的解决方案。活跃的行业组织也在探讨是否可以将MEC共性的需求提炼出来，搭建起一张通用的网络，这种标准化的尝试也会为MEC后势的发展提供助力。

图4：腾讯云的5G边缘计算中心，只需一块平坦地面、通电、通网即可部署（资料来源：雷锋网）

总之，所有的努力都在告诉我们，5G是如此的与众不同，如果想要最大限度释放出5G的能量，引入边缘计算、靠“边”站的策略是一个必然的选择。这是个挑战，也是个机会。

责任编辑：xj