Как MEC архитектура может помочь раскрыть весь потенциал 5G

Підписуйтеся на Telegram-канал «DOU #tech», щоб не пропустити нові технічні статті.

Привет, меня зовут Герман Стогниев, я СTO и co-founder IdeaSoft. Наша команда работает с различными проектами, начиная с блокчейна и заканчивая созданием телекоммуникационных решений. С появлением 5G тема телекоммуникаций стала особенно интересной для разработчиков, поскольку новое поколение сетей открывает новые возможности для развития технологий.

В этой статье расскажу о развертывании 5G сетей с использованием MEC архитектуры: почему MEC, из каких этапов состоит процесс развертывания, где уже используется этот подход.

Статья будет полезна инженерам, работающим с 5G, телеком операторам и владельцам бизнеса, которые слышали о частных 5G LTE, но не знают, как именно они реализуются.

В настоящее время телекоммуникационные компании по всему миру работают над процессом перехода к новому поколению 5G сетей. Такие преимущества как высокая скорость, низкий уровень задержек и высокая пропускная способность делают 5G мощным катализатором развития передовых технологий. В Украине запуск 5G запланирован на 2022 год. Однако тестирование использования сетей начнется уже в скором времени.

Для своих проектов связанных с развертыванием 5G сетей мы обычно используем архитектуру MEC (Multi-Access Edge Computing). В чем преимущества MEC и какие возможности она открывает, читайте дальше.

Что такое MEC (Multi-Access Edge Computing)

MEC или Multi-Access Edge Computing представляет собой программное решение по оптимизации трафика, которое предоставляет вычисления в реальном времени. В настоящее время большинство приложений обеспечивают свои онлайн-вычисления и хранение контента на удаленных серверах, которые обычно расположены далеко от конечного пользователя. MEC позволяет производить вычисления и хранения данных на границе сети и интегрировать их в базовые станции. Благодаря этому мы можем решать множество бизнес кейсов с минимальной задержкой. Уменьшение задержек сети это самая важная характеристика, которая есть в 5G. Она позволяет использовать высоконагруженные решения онлайн, например публичный AR/VR на мобильных девайсах подключенных к мобильному интернету.

Преимущества MEC архитектуры включают в себя:

• малую задержку и высокую пропускную способность передачи данных;
• перемещение рабочих нагрузок с устройств в облако, где ресурсы дешевле и легче получить выгоду от экономии масштаба;
• надежные вычисления и хранение данных.

Таким образом, MEC может усилить возможности 5G, помогая приложениям, для которых критически важны вычисления с минимальной задержкой, реагировать быстрее и эффективнее. Руководствуясь этими знаниями и прежним опытом работы с телеком проектами мы советуем для создания тестовой среды 5G использовать MEC архитектуру. Этот шаг позволит значительно расширить вариативность бизнес-кейсов, тестирующихся на платформе и в полной мере раскрыть потенциал 5G.

Процесс развертывания MEC архитектуры в сети 5G

Базовая архитектура MEC состоит из двух слоев: слой виртуализации сетевых функций и слой развертывания приложений. На первом слое набор функционала может быть разным в зависимости от архитектуры сети и стандартов, которые использует телеком оператор. Второй слой представляет собой виртуальные сервера, которые позволяют устанавливать приложения практически так же как в обычном дата центре.

Процесс развертывания MEC архитектуры выглядит следующим образом:

1. Мы устанавливаем вычислительный модуль на базовую станцию, где можем разворачивать приложения, которые обрабатывают пользовательские данные. Это позволит нам работать с данными еще до их попадания в Интернет.
2. Вместе с этой архитектурой мы также переносим на вычислительный модуль виртуальную среду и некоторые функции самой сети, то есть обработки данных, подписки пользователей, аутентификация пользователей и т.д.

Такая архитектура также позволяет тестировать кейсы частных сетей, которые имеют свои преимущества. Опыт использования частных мобильных сетей (5G LTE) широко распространен в США, где частные предприятия могут использовать локальные сети для своих нужд без специальных договоров с телеком операторами. В Украине возможна похожая модель использования частот 5G, когда телеком операторы смогут начать предоставлять свои частоты третьим лицам с разрешения комиссии. На фоне этого тестирование частных сетей в настоящее время приобретает еще большую значимость. Для развертывания 5G LTE необходимо установить на предприятии все оборудование необходимое для телеком сети в локальном разрезе. Так мы получаем частную сеть, которая закрывает весь пользовательский трафик, повышает уровень безопасности, безотказности и скорости обработки данных.

Важно понимать, что архитектурные решения отличаются от проекта к проекту. Данная архитектура позволяет безотказно работать с любым телеком оператором. Фактически мы делаем дубликат функционала сети на базовой станции и подключаемся к телеком оператору по модели роуминга. Далее следует создание системы роуминга для подключения к телеком оператору. После подготовки архитектуры можно будет устанавливать вычислительный модуль вместе со всем необходимым ПО.

Ограничения MEC архитектуры

MEC появилась на рынке относительно недавно, поэтому не так много компаний пока работает с этой технологией. Чем больше кейсов применения MEC будет появляться, тем больше мы узнаем о всех сильных и слабых сторонах этой архитектуры. Из известных ограничений MEC можно упомянуть сложность интеграции для 4G и невозможность ее применения для 3G. Для 4G проблему можно решить, разработав специализированное архитектурное решение с учетом особенностей архитектуры 4G. При этом архитектуры MEC будут полностью отличаться из-за разницы между сетевыми архитектурами 4G и 5G. Для развертывания 5G сетей у MEC особых ограничений нет, поскольку технология MEC изначально была разработана как часть 5G.

Заключительные мысли

Давайте подытожим. MEC позволяет достичь полной эффективности технологий 5G благодаря минимизации задержки и обеспечению вычислений в реальном времени. Использование данной архитектуры открывает возможности развертывания, как публичных, так и частных сетей в зависимости от потребностей бизнеса. Поскольку MEC разрабатывалась как часть 5G, у этой архитектуры практически нет ограничений. Поэтому если вы рассматриваете варианты создание тестовых зон 5G или развертывание 5G сети на предприятии, советую использовать решение на базе MEC.