边缘计算行业系列研究1：5G最火黑科技边缘计算大有可为-20190306-国泰君安-12页.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分 Table_Summary摘要：5G 已来，边缘计算将成为产业大趋势。5G 时代连接设备数量会大量增加，网络边缘侧会产生庞大的数据量，如果这些数据都由核心管理平台来处理，则在敏捷性、实时性、安全和隐私等方面都会出现问题，但采用边缘计算可以就近处理海量数据，大量连接设备可以实现高效协同工作，诸多问题迎刃而解。三大驱动力促边缘计算快速发展。驱动力一：流量本地疏导降成本：边缘计算支持数据本地处理，大流量业务本地卸载，可减轻回传压力和降低成本；驱动力二：低时延，实现端到端 10ms 是部署边缘计算的刚性需求；驱动力三：为边缘应用提供增值服务，满足大带宽需求。边缘计算场景丰富多样，5G 时代大有可为。在车联网的应用中，边缘计算应用可以分析车及路侧传感器的数据，将危险警告及其他时延敏感信息发送给周边车辆；智能机器人方面，边缘应用可以提供高性能计算能力，执行时间敏感的数据处理，并将结果反馈给终端设备；在自动驾驶和远程医疗方面，边缘计算可以实现超低时延，提高业务的安全性；借助边缘计算，超高清视频的用户体验也得以提升，在超高清视频方面，边缘计算可以优化用户体验，视频观看时卡顿更少，时延更低，初始等待时间可以降为原来的五分之一，视频下载速率也可以提升为原来的三倍及以上。边缘计算正在逐步深入各种新的商业机会，5G 时代将大有可为。作者 庄宇（分析师）010-59312829 编号 S0880518070006 赵良毕（研究助理）010-59312803 编号S0880118070082 相关报告 5G 最火黑科技，边缘计算大有可为 边缘计算行业系列研究 1 相关行业：通信设备及服务 2019 年 03 月 06 日 行业专题 XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 12 目 录 1.新业务需求增加，边缘计算是产业大趋势.3 1.1.边缘计算（MEC）是一种分布式计算.3 1.2.“低成本”、“超低时延”和“大带宽”有效驱动边缘计算发展 4 1.2.1.边缘计算支持流量本地疏导，可有效降低成本.4 1.2.2.低时延，实现端到端 10ms 是部署边缘计算的刚性需求.5 1.2.3.为边缘应用提供增值服务，满足大带宽需求.6 2.边缘计算促使新的商业机会涌现.6 2.1.边缘计算场景丰富多样.6 2.2.边缘计算使高清视频的用户体验提升实例分享.7 2.2.1.浙江移动应用 MEC 创新技术提升业务体验.7 2.2.2.MEC 助力国家博物馆智能导览.8 3.边缘计算组网方案及策略研讨.9 4.边缘计算，5G 时代大有可为.10 XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 12 1.新业务需求增加，边缘计算是产业大趋势 1.1.边缘计算（MEC）是一种分布式计算 我们可以借助章鱼的生活习性来理解什么是边缘计算。章鱼是无脊椎动物中智商最高的，在捕猎时它们动作非常灵巧迅速，腕足之间高度配合，从来不会缠绕和打结，这是因为章鱼巨量的神经元有 60%分布在章鱼的八条腿上，脑部只有 40%，是“多个小脑+一个大脑”的构造，类似于分布式计算。而边缘计算也是一种分布式计算，将数据资料的处理、应用程序的运行甚至一些功能服务的实现，由网络中心下放到网络边缘的节点上。5G 时代连接设备数量会大量增加，网络边缘侧会产生庞大的数据量，如果这些数据都由核心管理平台来处理，则在敏捷性、实时性、安全和隐私等方面都会出现问题，但采用边缘计算可以就近处理海量数据，大量设备可以实现高效协同工作，诸多问题迎刃而解。边缘计算联盟 ECC 针对边缘计算，定义的了四个领域：设备域(感知与控制层)、网络域(连接和网络层)、数据域(存储和服务层)、应用域(业务和智能层)。这四个“层域”就是边缘计算的计算对象。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。5G 从架构设计之初就本源支持 MEC，并对网络会话管理机制进行详细设计，CCSA 早在 2017 年 9 月通过了边缘计算行标和研究报告的立项,边缘计算行业规范即进入标准阶段，目前各大运营商已陆续开展不同场景的 MEC 试点，未来 MEC 会进一步丰富 5G 行业应用。XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 12 图 1：边缘计算架构包含四个领域 数据来源：边缘计算联盟，国泰君安证券研究 1.2.“低成本”、“超低时延”和“大带宽”有效驱动边缘计算发展 边缘计算是在靠近数据源或用户的地方提供计算、存储等基础设施，并为边缘应用提供云服务和 IT 环境服务。相比于集中部署，边缘计算解决了时延过长、汇聚流量过大等问题，为实时性和带宽密集型业务提供更好的支持。边缘计算可以实现应用本地化，园区、企业、场馆等自己的应用在本地闭环，可以有效降低成本，实现智慧工厂、智慧办公和智慧城市。新型超低时延业务也只有在边缘才能满足业务诉求，例如自动驾驶、机器人协作和远程医疗诊断。1.2.1.边缘计算支持流量本地疏导，可有效降低成本 边缘计算支持数据本地处理，大流量业务本地卸载可以减轻回传压力，有效降低成本。我们可以通过两个场景实例进行理解：场景一是企业园区专网。通过边缘计算，企业数据直接本地分流，无需 XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 12 绕行大网。流量可以采取打包销售的方式，吸引企业客户使用。场景二是博物馆高清视频体验和 AR 业务。通过边缘计算可以进行本地业务控制及分流计费，可实现用户更低成本使用流量。图 2：企业园区专网对边缘计算的需求 数据来源：中国移动技术资料，国泰君安证券研究 图 3：博物馆高清视频体验和 VR 服务对边缘计算的需求 数据来源：中国移动技术资料，国泰君安证券研究 1.2.2.低时延，实现端到端 10ms 是部署边缘计算的刚性需求 移动网络数据传输时延是由空口时延和网络侧传输时延组成，空口时延 XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 12 主要指的是基站到终端之间的传输时延，网络侧传输时延指的是基站到核心网中间部分的传输时延。时延的降低依赖于空口性能提升、网络侧传输距离缩短。5G 时代，业务处理功能下沉到基站，数据传输时延可达0.5ms；下沉到传输汇聚层可达 5.5ms 以内。图 4：边缘计算可实现端到端 10ms 时延 数据来源：5G 白皮书，国泰君安证券研究 1.2.3.为边缘应用提供增值服务，满足大带宽需求 边缘计算平台为企业提供“私有云”托管服务，充分利用运营商网络云化特性，进一步满足大带宽需求，可通过接入运营商的优质网络，为企业提供优质的网络资源和大带宽服务。2.边缘计算促使新的商业机会涌现 2.1.边缘计算场景丰富多样 随着边缘计算加速发展，各种新的商业机会逐步涌现。边缘计算场景具有多样化特点，根据部署位置及数据特征，可总结为本地数据处理和网 XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 12 络信息开放两个基本能力。目前各大运营商已陆续开展不同场景的 MEC试点，未来 MEC 会进一步丰富 5G 行业应用。比如中国移动与华为在北京南站火车站部署 MEC，可以更快速视频观看和网络访问；中国电信与华为合作在浙江工厂部署 MEC，进行摄像头视频采集本地处理；沃达丰 IPTV 商用计划，计费采用包月方式；阿里园区试点 MEC，验证本地分流时延和速率提升效果，结果显示均有较大幅度提升等。图 5：边缘计算场景多样，可总结为“本地数据处理”和“网络信息开放”两类 数据来源：5G 白皮书，国泰君安证券研究 2.2.边缘计算使高清视频的用户体验提升实例分享 2.2.1.浙江移动应用 MEC 创新技术提升业务体验 应用 MEC 创新技术后，网络初始等待时间由 21.657s 降到了 4.476s，在线视频平均下载速率由 1562kbps 提升到了 3256kbps，效果明显。图 6：浙江移动应用 MEC 创新技术提升业务体验 XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 12 数据来源：华为技术资料，国泰君安证券研究 2.2.2.MEC 助力国家博物馆智能导览 在国家博物馆的项目中，用户可以通过二维码，实时订购套餐和发放业务，高清视频和 AR/VR 游戏体验得到了保障。对接了场馆内的本地服务器，提供低时延、低卡顿的超高清业务体验，在该项目中，运营商提供基础设施和网络建设、机房供电、硬件(可选)，设备商输出部署实施方案，并提供 MEC 的基础设施和软件功能。图 7：MEC 助力国家博物馆智能导览 数据来源：华为技术资料，国泰君安证券研究 XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 12 3.边缘计算组网方案及策略研讨 边缘计算支持数据本地化处理，网络中将引入“本地分流网关”和“边缘计算平台”，并需对传输网和相关核心网网元进行改造，改造现有传输网后，支持本地分流网关按需部署，重点变化主要集中在三类位置上。部署位置 1 在接入环前，面向极地时延业务需求（1-5ms）；部署位置 2在汇聚环，支持更多基站流量接入，提高边缘业务命中率；部署位置 3在核心环，支持流量提前卸载，分担核心网网元数据处理压力。边缘计算平台提供低时延增值服务，基于虚拟化实现，服从网络统一业务管理和资源调度。同时 PGW（一种核心网网元设备）功能升级，支持实现分流流量话单生成和控制。图 8：边缘计算组网方案，重点变化在三类位置上 数据来源：中国移动技术资料，国泰君安证券研究 5G 基于 C/U 分离架构，有利于 MEC 的灵活实现。在会话管理机制设计之初就考虑了对边缘计算的支持。5G 网络支持核心网用户面下沉，用户面可按需部署在电信云边缘节点，支持动态加入和删除，同时控制面对用户面进行统一策略管理。XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 12 图 9：中国移动边缘计算总体部署策略方案 数据来源：中国移动技术资料，国泰君安证券研究 目前，中国移动关于边缘计算的总体部署策略主要包括如下原则：（1）MEC 的部署基于“按需”原则：4G 采用非标方案，5G 采用标准方案，有三类部署位置，支持多种场景；（2）C-RAN 的 BBU 池或 CU 部署在接入机房，CU 也可部署在边缘TIC（电信集成云），5G-UPF（用户面功能）/本地分流网关、ECP（边缘计算平台）部署在其后；（3）CDN 集中调度及管理系统，可扩展至 ECP（边缘计算平台）实现内容统一管理；（4）EC（边缘计算）虚拟化资源服从网络统一编排。4.边缘计算，5G 时代大有可为 边缘计算是 5G 的核心技术之一，强调的是靠近用户提供计算能力，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供服务。XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 12 其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求，应用场景丰富。边缘计算的“低成本”、“大带宽”和“超低时延”等特点使校园及博物馆、企业园区、车联网、VR 应用、场馆直播、工业控制和远程医疗等应用的用户体验大幅度提升，网络安全得以保障，企业可以实现网络隔离，紧急事故的通信质量得以提高，企业成本也会下降。边缘计算场景丰富多样，5G 时代大有可为。在车联网的应用中，边缘计算应用可以分析车及路侧传感器的数据，将危险警告及其他时延敏感信息发送给周边车辆；智能机器人方面，边缘应用可以提供高性能计算能力，执行时间敏感的数据处理，并将结果反馈给端设备；在自动驾驶和远程医疗方面，边缘计算可以实现超低时延，提高业务的安全性；借助边缘计算，超高清视频的用户体验也得以提升，在超高清视频方面，边缘计算可以优化用户体验，视频观看时卡顿更少，时延更低，初始等待时间可以降为原来的五分之一，视频下载速率也可以提升为原来的三倍。边缘计算正在逐步深入各种新的商业机会，5G 时代大有可为。XX 报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 12 本公司具有中国证监会核准本公司具有中国证监会核准的证券投资的证券投资咨询咨询业务资格业务资格 分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。免责声明免责声明 本报告仅供国泰君安证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。本公司利用信息隔离墙控制内部一个或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此，投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下，本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告作为作出投资决策的唯一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“国泰君安证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议，本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。国泰君安证券研究国泰君安证券研究所所 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