第1篇 导论篇
G 是Generation 的第一个字母,直译就是代代相传的“代”字。频率是电磁波的重要属性,按照频率的分布顺序将电磁波排列起来形成了电磁波谱,频率与波长相乘就是电磁波在介质中的传播速度,即光速(是一常数)。在什么样的频率或波段,采用什么样的技术来利用相应频率段的电磁波进行无线通信就构成了移动通信不同的G。5G,就是电磁波频率在Sub-6GHz(低频)和28GHz(高频,波长在1.2ms)这两个频率段附近的第五代移动通信技术。
自4G 以来,美国、欧盟、日韩等世界各国纷纷布局5G。2019年10月31日,三大电信运营商共同宣布5G 商用服务启动,发布相应的个人用户套餐,5G 正式进入商用阶段,2019年成为中国的5G 商用元年。5G 无线通信技术的进步,以及相关一系列的技术创新,开启一个突破限制、加速进步的无线通信网络新时代。5G 的增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)、超高可靠和低时延通信(uRLLC)三大特征,惠及民生、产业、社会的方方面面。5G 不仅能够大幅提升移动互联网用户的大带宽业务体验,更能契合物联网大连接、广覆盖的业务需求,不仅是移动通信市场的重要增长点,也将成为密切相关业务创新的重要驱动力,为新媒体、高清视频、AR/VR、云游戏,以及产业互联网的各个领域,如电力、交通、制造、教育、医疗、智慧城市场景的创新应用提供坚实的网络基础。
边缘计算是在工业生产制造中早就使用的一个老名词,其是指在靠近生产环境或者数据源头的网络边缘部署计算设备,就近提供数据采集、处理、数据分析、压缩、传输、反馈结果等。边缘云计算则是在云计算的范式下使得计算能力下沉至网络边缘,使得边缘以更加协调、有效的方式发挥其作用。通过与通常的中心云进行云边协同,充分实现场景应用对接近实时的业务、快速反应、安全保护等方面的关键需求的满足。5G 带来的大带宽、低时延、泛连接,在网络边缘以云计算的范式部署数据的采集、计算、存储及相关的数据处理应用,无疑将减少数据的传输距离,降低时延。5G 网络技术在接下来的三到五年将逐步成熟,将驱动边缘云计算产业的发展。5G 与边缘云计算技术融合发展而来的5G 边缘云计算无疑将为5G 能力更好地发挥、使用、提高带来新的改变。既为消费互联网领域赋能,更加速了产业互联网的数字化转型升级。
本篇首先回顾第1代移动通信系统到第4代移动通信系统的发展历程以及每一代移动通信系统的典型代表技术,同时分析了第5代移动通信系统的主要应用场景。在前4代移动通信系统中,主要针对数据传输进行技术创新,诞生了大哥大、小灵通、移动电话、移动互联网等一系列划时代的通信、网络产品,主要关注的是人与人之间的连接。在第5代移动通信系统中,实现物与物、物与景的连接,赋能于物联网的升级和创新。接下来,描述云计算与边缘计算的发展历程,帮助读者了解云计算、边缘计算、边缘云计算,和在5G 时代下边缘云计算的发展机遇。
5G 时代下边缘云计算其实就是边缘云计算与5G 网络技术的融合应用,既包括了5G核心网元的云化部署、面向5G 的通信云平台等边缘计算在5G 网络中的应用,又包括了智能制造、智慧医疗等边缘云计算在行业场景下的应用。5G 既提高了边缘云计算应用的有效性,又为降低5G 边缘云计算的建设开支、提升网络服务质量起到不可或缺的作用。随着应用场景的丰富,边缘的概念和内涵不断进化,边缘云、分布式云共同入围Gartner2020年十大战略技术。5G 网络技术在各行各业的发展应用,也必将促进中心云与多模式边缘的协同,业务下沉与治理,动态智能化自适应,已经云范式的全局资源调度,为边缘云计算的快速发展,起到巨大推动作用。同时,为了达到端到端的有效性,5G 边缘云计算对核心网提出了相应的新的要求,从而导致由消费互联网的不确定性、尽力而为的网络向强调QoS 的确定性网络的升级改造。
5G 边缘云计算催生了一种计算平台范式—联邦计算(Federated Computing)。联邦计算是由中心云和边缘云组成的计算平台范式,在中心云和边缘云之间建立联盟关系的网络连接和运算协作,代表下一代计算平台在分布式管理、资源编排和应用负载分配等方面的新范式。
面对5G 到来带来的网络边缘的进步,各路玩家争先恐后生怕赶不上,设备商力保线下基本市场,中心云服务提供商致力于不会由于边缘云发展而被“边缘化”,运营商为5G竞争力而布局,应用厂商积极探索新场景、新商业模式带来的差异化竞争,资本市场也跃跃欲试。可谓是5G 领域的战国时代。在这样一个大的生态体系中,不同的厂商在这样一个大的生态体系中,扮演着不同的角色。伴随着国际政治经济格局、营商环境,以及产业结构的变化,技术的进步需要企业重新审视自身的运作。各个参与者需要从多个角度重新审视自己的已有业务,改进(Reshape)自身的战略,并确实落实和执行战术(Realize)。具体而言,企业需要有新的形象(Reimage),需要新的整体解决方案(Renew),需要理解并能帮助客户重新设计业务(Reengineering),需要新的技术手段(Retooling)使5G 边缘云计算实施落地。只有这样,企业才能有机地将技术与业务相结合(Realizing),在5G 边缘云计算新的IT 时代保证不落伍,进而能够胜出。本篇最后探讨5G 边缘云计算的相关产业链,包括主要参与企业、市场规模、上下游产业等内容,为相关厂商在5G边缘云计算的定位及商业模式的确定提供参考。