5G到底能不能給垂直行業(yè)帶來實際經(jīng)濟效益?這個問題從5G概念誕生的那天就如影隨形,這既是垂直行業(yè)關心的,更是通信行業(yè)關心的話題。基于此,咨詢機構iGR耗時三年做了個試驗,其結果在和英特爾聯(lián)合發(fā)布的《零售業(yè)多接入邊緣計算(MEC)業(yè)務案例:5G時代的TCO分析及其意義》研究報告中體現(xiàn)了5G網(wǎng)絡和MEC技術在垂直應用中的關鍵作用。
在眾多5G技術中,MEC(Multi-Access Edge Computing,多接入邊緣計算)被認為是5G與垂直行業(yè)結合最緊密的技術,有可能首先為5G帶來營收。甚至有專家表示,如果沒有MEC等邊緣計算解決方案,5G將無法實現(xiàn)所有性能目標。MEC真的有這么厲害?
關于這個試驗,也許有人會有疑問,MEC現(xiàn)在就能測試成果?回答是肯定的,雖然5G尚未商用,但是現(xiàn)在就可以部署MEC。MEC定義中“多接入”顧名思義是,MEC不僅限于蜂窩無線接入,還可以使用其他無線(例如Wi-Fi)和有線接入技術。
零售業(yè)MEC業(yè)務案例:效果驚人
為了說明和量化零售環(huán)境中MEC的潛在優(yōu)勢,iGR在一家美國大型零售商中進行了總體擁有成本(TCO)研究。這家全國性零售商擁有超過2,000家門店,主要業(yè)務是銷售技術產(chǎn)品和服務。這些門店負責履約、維修、客戶支持和分銷,每家門店銷售多種類型的設備和高級服務。為了擴展分銷和客戶支持,該公司每年都開設新門店。
iGR不是調(diào)查與單一門店相關的成本,而是研究該零售商的25個新門店的TCO。TCO覆蓋三年,并將MEC設備的安裝量與每家門店中使用的當前Wi-Fi配置進行比較。
店內(nèi)的技術環(huán)境與問題
試驗之初,該零售商的每家門店都使用Wi-Fi基礎設施和視頻服務器來支持店內(nèi)員工、設備、演示和數(shù)字標牌。每家門店最低配備100 Mbps專線連接,而較大的門店則必須升級到1 Gbps專線來處理繁忙時間的流量負載。這些門店的IT環(huán)境面臨如下挑戰(zhàn)。
? 由于軟件更新下載次數(shù)和視頻下載次數(shù)很多,WAN連接(100 Mbps)不堪重負。
? 目前的Wi-Fi網(wǎng)絡難以支持員工、客戶、演示服務、銷售點等等。
? 針對員工設備、演示設備等的策略管理需要在WAN中實施。
? 該公司正擬建新的店內(nèi)功能(包括增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實),因此每個門店內(nèi)都需要大量全新的服務器和Wi-Fi基礎設施。
? 通過縮短店內(nèi)周轉時間來改善客戶體驗。
MEC 環(huán)境
在試驗開始后,每個門店的MEC設備配置如下。
? 每個門店有一個MEC設備,可在整個門店中提供LTE覆蓋。
? 這家零售商的應用和服務將在網(wǎng)絡和設備中進行虛擬化和編排。
? 每家門店保留兩個當前的 Wi-Fi 接入點并連接到 MEC,以便根據(jù)需要為門店客戶提供 Wi-Fi 連接。
? MEC將通過 100 Mbps 專線連接與公司的 WAN 連接。
? 由于MEC通過LTE協(xié)議提供策略支持,因此 Wi-Fi 在 WAN 中不需要負載均衡、Wi-Fi 控制器或策略引擎。
? 數(shù)字標牌、銷售點設備等門店現(xiàn)有的線路將被保留。
實驗結果:MEC總體擁有成本優(yōu)勢
在試驗結束后,iGR發(fā)現(xiàn)MEC解決方案實施的三年 TCO 收益非常巨大。
? 如果門店不需要升級 100 Mbps 線路,則三年可節(jié)省 55.9% 的成本(資本開支和維護成本)。
? 如果門店必須升級到 1 Gbps 連接,那么MEC三年 TCO 可節(jié)省 54.0%。
? 與當前的部署相比,借助MEC設備,門店在繁忙時間的 WAN 流量減少了59%。這是通過在本地緩存內(nèi)容實現(xiàn)的:
? 在零售店使用MEC也有無形的好處。例如,由于整個門店都提供了LTE覆蓋,因此外部宏基站的負載降低,并且門店中的客戶體驗得到改善。
從該案例中可以看出,MEC是利用5G網(wǎng)絡實現(xiàn)這些應用案例的重要組成部分,提供了一個平臺,可以滿足5G關鍵通信的延遲要求。MEC為服務提供商和企業(yè)提供了一個采用新模型和降低成本的機會,改善成本、速度和整體實力。
MEC是何方神圣?
能夠為零售業(yè)帶來如此巨大收益的MEC到底是何方神圣?
2014,MEC(最初表示 “移動邊緣計算”)的創(chuàng)始公司將其定義為:移動用戶附近的無線接入網(wǎng)絡提供的IT和云計算功能?,F(xiàn)在,MEC標準不僅限于移動網(wǎng)絡,還涵蓋非 3GPP 接入和固定網(wǎng)絡。MEC 現(xiàn)在表示的是 “多接入邊緣計算”。因此,新的廣義定義為:MEC 為應用開發(fā)者和內(nèi)容提供者在網(wǎng)絡邊緣提供云計算功能和IT服務環(huán)境。
在實際部署過程中,MEC可以實現(xiàn)幾項重要的網(wǎng)絡演進。
? 將接入節(jié)點轉變?yōu)槟軌蛑苯訌木W(wǎng)絡邊緣提供高度個性化服務的智能服務中心,同時在通信網(wǎng)絡中提供最佳性能。
? 在部署于電信運營商網(wǎng)絡任何站點的服務器上運行:例如,在LTE或5G宏基站(eNodeB)或小型蜂窩或云 RAN 聚合點運行。在有線電視網(wǎng)絡中,MEC 可能處于電視輸入端。
? MEC平臺采用商用現(xiàn)貨組件部署在高容量IT硬件上。
對于企業(yè)來說,MEC的優(yōu)勢歸結如下。
? 為客戶和員工提供更好的服務——更低的延遲,更高的吞吐量,更多樣化、本地化和個性化的服務。針對每個設備實時進行應用感知蜂窩基站性能優(yōu)化,可以改善網(wǎng)絡效率和客戶體驗。例如,物理位置上更接近的服務器和緊密的 RAN 集成可以幫助減少視頻卡頓并提高瀏覽吞吐量。
? 視頻緩存和邊緣分析,特別是將視頻內(nèi)容存儲在網(wǎng)絡邊緣的能力,可以降低傳輸成本并改善客戶體驗。分布式緩存技術可以節(jié)省回程和傳輸流量并改善體驗質(zhì)量(QoE)。內(nèi)容緩存有可能將回程容量需求降低高達 35%。本地域名系統(tǒng)(DNS)緩存可以將網(wǎng)頁下載時間減少 20%。
? 支持IoT/M2M應用和服務,這些應用和服務傾向于傳輸少量數(shù)據(jù),但也可能包括更高帶寬的應用,如視頻監(jiān)控。
? 云與邊緣之間的應用虛擬化和協(xié)調(diào)為更多應用設計人員提供了基于互聯(lián)網(wǎng)的服務和/或虛擬化服務的機會。例如,應用可以根據(jù)終端用戶指定的需求,在邊緣處理器和云之間動態(tài)移動。隨著越來越多的應用和服務使用虛擬化解決方案來實現(xiàn),MEC 架構的角色將變得至關重要。
? 能夠支持專用/本地網(wǎng)絡,為特定建筑物、校園或區(qū)域的特定員工和客戶運行應用和服務。
? 邊緣計算也支持關鍵業(yè)務通信。例如,在回程通信故障的情況下,本地邊緣計算節(jié)點仍然可以向本地連接到該節(jié)點的設備提供通信和應用支持。借助MEC,能夠實現(xiàn)傳統(tǒng)內(nèi)核驅動網(wǎng)絡架構無法實現(xiàn)的新服務,并提高從邊緣計算中受益的應用和服務的整體性能。例如,通過邊緣分析和動態(tài)無線資源分配實現(xiàn)的應用和服務是傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構無法實現(xiàn)的。在這些情況下,邊緣計算是必需的。
MEC未來機遇預測:大有可為
不局限于這家全國連鎖店,iGR還跟其他大型公司和企業(yè)討論5G和MEC后發(fā)現(xiàn),限制這些盈利可能性的并非是技術,而是想象力。對于這家全國性零售商和其他大型企業(yè)而言,5G和MEC為解決業(yè)務問題和挑戰(zhàn)提供了大量機會。通過將IT領域與移動網(wǎng)絡和邊緣計算相結合,很多新的應用和服務將成為可能。
隨后,iGR對MEC為垂直行業(yè)帶來的機遇進行了建模,并且預測了美國和西歐四個垂直行業(yè)中5G連接和MEC的采用情況。所審查的四個行業(yè)包括零售、制造業(yè)、醫(yī)療服務和運輸/倉儲。此外,該模型還研究了可通過移動網(wǎng)絡中的5G和MEC實現(xiàn)的應用和服務。
圖1和圖2顯示了 2021 年至 2026 年美國和西歐市場5G連接的預計數(shù)量。請注意,在每種情況下,該模型假定網(wǎng)絡將于 2019 年底和 2020 年建成,商業(yè)服務將于 2021 年初推出。
圖1為按行業(yè)分類的美國5G企業(yè)連接數(shù)
圖2 按行業(yè)分類的西歐5G企業(yè)連接數(shù)
如圖1和圖2所示,預計到 2026 年,美國四個行業(yè)中總共有 4,840 萬個5G 連接(占所有移動連接的 37%)。對于西歐而言,預計到 2026 年5G連接總量將達到 5470 萬(相當于所有移動連接的 28%)。
圖3和圖4顯示了從 2017 年到 2026 年美國安裝的 MEC 設備的數(shù)量,再下面的一個圖顯示了西歐地區(qū)的情況,數(shù)據(jù)相同。請注意,MEC 安裝始于 2017 年,比預期的首批5G商業(yè)服務上線早了四年。MEC 不需要部署5G網(wǎng)絡(反之并非如此:5G 將需要邊緣計算架構來實現(xiàn)其所有性能目標)。
圖3 美國的MEC安裝量
圖4 西歐的MEC安裝量
如圖3和圖4所示,到 2021 年(當5G商用發(fā)布時),美國 MEC 設備的數(shù)量預計將達到 166,000 臺,到 2026 年將超過 563,000 臺。預計在零售和醫(yī)療服務以及社會救助行業(yè)中的安裝數(shù)量最多。對于西歐而言,情況類似:零售和醫(yī)療服務以及社會救助行業(yè)中的安裝數(shù)量最多。從 2017 年到 2021 年的增長相對較慢(預計西歐有 163,000 個 MEC),但隨著 2026 年達到 563,000 個 MEC,增長勢頭會加強。
5G到底有多大市場?:無限大
MEC只是5G技術的冰山一角,5G還將為整個社會帶來席卷式影響,為傳統(tǒng)行業(yè)轉型升級插上飛翔的翅膀。隨著全球即將開始部署首批5G網(wǎng)絡,業(yè)界正在就5G所包含的確切內(nèi)容達成共識。根據(jù)下一代移動網(wǎng)絡聯(lián)盟(NGMN)的說法,更具體地說,各方都認為 “5G 網(wǎng)絡” 應該能夠實現(xiàn)以下目標:
? 在戶外時與終端保持 1-10Gbps 連接(并非每個基站的理論最大吞吐量,而是實際的終端用戶速度)
? 端到端往返延時(延遲)僅 1 毫秒。
與之前的網(wǎng)絡演進不同,從 4G 到5G的轉變不僅僅是升級無線接入網(wǎng)絡(RAN)。為了使5G成功實現(xiàn)所述的性能目標,必須采用新的架構。具體來說,這意味著要通過各種標準(如 MEC)將處理過程移到更接近網(wǎng)絡邊緣的位置,必須通過邊緣處理才能實現(xiàn)5G的延遲目標。
同樣,與以前的移動網(wǎng)絡迭代相比,新的5G架構必須利用虛擬化和軟件定義基礎設施來降低部署和運營成本。業(yè)界根本沒有足夠的資本來使用傳統(tǒng)方法建立一個全新的網(wǎng)絡基礎設施。
圖5 5G基礎設施
5G 企業(yè)應用案例
除了零售業(yè),5G的應用行業(yè)還有很廣,垂直行業(yè)還有很多。與5G相關的很多市場營銷都將重點放在 “更高的帶寬” 和物聯(lián)網(wǎng)上,但5G在企業(yè)中還有很多其他的潛在應用。
? 增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實,包括醫(yī)療服務、教育和培訓。
? 觸覺互聯(lián)網(wǎng)(國際電信聯(lián)盟將此定義為 “極低延遲與高可用性、可靠性和安全性的結合”)。這實質(zhì)上是加強版 “物聯(lián)網(wǎng)”。
? 移動醫(yī)療和遠程醫(yī)療,包括遠程手術(可能在全球各地)、遠程咨詢(大城市的專家和偏遠農(nóng)村地區(qū)的患者可以互動)以及患者監(jiān)護。同樣,目前這類服務的基本案例已有很多。
? 互聯(lián)汽車、卡車和車輛,一般地說,包括車載互聯(lián)網(wǎng)/信息娛樂、碰撞前感應和緩解、協(xié)同駕駛和車輛間信息交換。
? 移動視頻交付,包括流媒體點播以及支持 4K 和 8K 高清格式。在某些情況下,IMT-2020 可能會取代或補充家庭或企業(yè)的有線寬帶連接。
? 公共安全:關鍵任務語音、寬帶數(shù)據(jù)(安防攝像頭、無人機、無線傳感器/跟蹤等)將得到增強。
? 專用網(wǎng)絡,允許企業(yè)在特定的建筑物或校園中使用 5G,并控制這些特定區(qū)域中使用的應用和服務。
? 網(wǎng)絡切片,它允許移動運營商在網(wǎng)絡中分割帶寬,并將切片專用于特定應用、用戶群或客戶群。
總而言之,垂直行業(yè)需要5G,5G網(wǎng)絡的部署勢在必行。盡管一些應用可以在LTE上得到支持,但與5G部署相比,5G網(wǎng)絡的用戶體驗會得到大幅提升。
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