面向5G网络的MEC智能场管解决方案实现部署

英特尔物联网 发表于 2018-05-15 16:44:06 收藏 已收藏
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面向5G网络的MEC智能场管解决方案实现部署

英特尔物联网 发表于 2018-05-15 16:44:06

在大型活动中提供移动服务

当数万名观众聚集在体育场、音乐厅等大型场馆中时,通信网络可能承受巨大的压力。无论在何种环境下,人们都习惯于使用手机,在活动中,他们希望享受到与往常一样的便利和服务。

他们经常身处不熟悉的环境下,希望随时访问与活动相关的地图、行程更新和新闻。他们还希望与好友分享体验,与位于场馆其他区域的观众交流信息。随着移动视频消费的兴起,他们还希望通过多角度视图和重播,实时体验独特的直播瞬间。

对于通信服务提供商而言,为了提供满足这些期望的基础设施, 可能需要付出昂贵的成本。由于分享和使用视频的用户人数众多, 因此需要消耗大量的带宽。此外,在网络上传输大量数据还会产生延迟,导致令人失望的客户体验,通过互联网传输直播视频的延迟通常是 30 秒。

无论在什么地方,面对如此之多的观众,都需要采取措施来保护他们的安全。场馆运营者需要快速访问安保摄像头视频片段和获取传感器信号,以便能够立即对任何事件做出反应。他们还在不断寻找方法来增强实时体验,确保观众对他们座位的视角感到满意,这样他们就不会移动到可能导致拥塞的过道或其他区域。

如今,很多人能够在家里通过大型高清电视屏幕收看直播,所以,场馆必须提供令人兴奋的实时体验,才能吸引观众到场观看。

打造智慧场馆

虽然大型活动可能带来了挑战,但也提供了机遇。当人们参加活动时,很多视频和数据流量都是与活动直接相关的。如果数据在本地存储和路由,就能避免通信网络上的回程及其导致的延迟。这就是MEC 技术的基础,可将智能分散到网络边缘。

中国联通、诺基亚、英特尔和腾讯云携手合作,在上海梅赛德斯-奔驰文化中心进行试验。这是一个受欢迎的音乐会场馆,可以举办英语、中文、粤语、韩语和日语的演唱会。该场馆可容纳18,000 人,自从 2010年开业以来,已经举办过众多活动,包括流行音乐会和各项体育赛事,比如篮球、曲棍球和摔跤比赛。此次试验是在一场流行音乐会期间进行的,当时场馆内座无虚席。

在试验中,观众通过一个安装在移动设备上的应用,观看从场馆四周的摄像机传输的高清视频,确保获得音乐会表演的最佳视角。借助这个应用,粉丝们可在四个摄像机频道中选择他们希望观看的频道。实现这种功能的技术被称为 EVO。

借助该技术,身在场馆的经过授权的主持人可以混合使用来自场馆摄像机的舞台画面和来自他们自身设备的视频,对音乐会进行播放。在上海,腾讯云让一些网红能够使用他们在社交网络上的公共页面,流式传输音乐会视频。这是使用Video Orchestration 技术进行现场直播的实例。

这种技术还增强了社交体验。借助该应用,粉丝们能够与社交媒体上的好友交换消息和视频,还可使用地理定位,在场馆中四处移动时轻松找到对方。发送到场馆内手机上的文字消息在本地进行路由,从而降低了网络的负载。

该场馆以前还安装了传感器,可用于提高场馆安全性。这些传感器包括门传感器和音频传感器,可以监控特定区域中的人数,使用声音来检测意外事件。一旦出现紧急情况,可以使用观众移动设备上的同一应用,引导他们前往距离最近的安全出口。

MEC 可能实现的其他用例还包括低延迟的安保摄像头流媒体以及面部识别。该应用可以指引粉丝前往排队人数最少的卫生间, 帮助他们停车,或者让他们网上订餐,以便派送到座位上。使用该应用,无法亲临现场的用户可以在家里观看音乐会,这样服务提供商就能利用现有的基础设施,创造新的收入流。

这次试验证明,在通向 5G 的道路上,我们可以利用现有的技术, 改进现场活动的体验。本次试验是使用当前的4G 技术实施的, 但在 5G 推出之后,我们将能利用更多带宽来支持虚拟现实或增强现实体验,创造粉丝与他们喜爱的乐队或球队进行互动的全新方式。MEC 帮助中国联通从通信管道提供商转型为信息服务提供商。5GMEC 蕴含着巨大的市场潜力和机遇,中国联通计划与合作伙伴在 MEC 创新技术的研究和产业化领域展开合作。

来自英特尔公司的工程师团队为场馆提供了有关技术架构的咨询服务,并且协助进行了软件优化。诺基亚的企业产品管理总监Dirk Lindemeier 表示:“英特尔带来的最大优势是他们在市场和架构方面的专业知识。英特尔洞悉通信市场的战略发展方向,帮助客户和合作伙伴完善未来的通信架构。”

利用当前基础设施提供低延迟视频

诺基亚提供的 MEC 解决方案采用了英特尔® 至强® 处理器系列, 让通信服务提供商能够使用当前的4G 基础设施提供近似 5G 的服务。该解决方案可在场馆内和其他人口密集区域提供低延迟视频,同时避免网络上的回程产生的成本和延迟。

在上海进行的这次试验中,视频直播的延迟从典型的30 秒缩短至 0.5 秒1。MEC 还让观众能够与好友进行低延迟通信,而只对更大范围的电信网络产生极小的影响,即使用户使用对延迟要求很高的技术(比如视频聊天),也只有很小的影响。

借助边缘视频编排(EVO)技术,运营商能够使用当前的 4G 技术,向客户演示5G 的巨大潜能。MEC 可为我们在 5G推出后升级服务奠定坚实的基础。这使通信服务提供商能够充分利用 5G 提供的额外带宽,同时最大程度地减少满足日益增加的富媒体需求而产生的成本和延迟。

在这次音乐会前后,借助专为本场活动设计的应用,运营服务商可以追加销售新服务、增加与粉丝的互动,从而在竞争激烈的市场中创造具有吸引力的优势。

场馆运营者也从中受益,让每个座位的观众都能享受到前排座位的视觉效果。粉丝们既可感受现场活动的氛围,又能观看从多个摄像机拍摄的视频。与场馆中的大屏幕不同,粉丝们可以控制自己设备上的画面,不会再被其他人挡住视线,还能享受极低的延迟。大屏幕有时存在 30 秒钟的延迟,在快节奏的体育赛事中,这样的延迟显得太长。

这个解决方案还可以扩展,纳入安保摄像头,这样,场馆就可以通过低延迟视频,对可能发生的任何事件做出快速响应。

依托出色的通信网络,中国联通为智慧场馆将来使用 5G 技术构划了网络框架。借助 MEC,用户可在当前的 4G 网络中尝试 5G 体验,增强音乐会观看体验。此次试验是中国联通第一次与基于互联网的服务提供商开展合作,联合探索 MEC 的业务模式。中国联通非常重视在其网络上推广 MEC 业务。

该解决方案基于 AirFrame* 数据中心硬件和 MEC 计算平台。这个硬件和软件服务器解决方案是专门针对需要低延迟和高吞吐量的通信应用设计的。它基于英特尔® 至强® 处理器 E5-2680 v4, 具有高级数据包和加密加速功能。MEC 软件由诺基亚开发,并与英特尔合作进行了性能优化。

小型基站安装在场馆四周,以支持观众的蜂窝连接。摄像头等量通过现场的诺基亚 AirFrame服务器传输,该服务器会对这些流量进行分析,以确定可在本地处理的所有请求。这些请求可以直接处理,而无需通过服务提供商回程和核心网络,从而显著减少了延迟,同时其他流量则继续在现有蜂窝网络基础设施上传输。

现场还部署了腾讯的云视频流媒体系统,采用英特尔® 固态硬盘, 实现低延迟的视频流传输。一段时间过后,较旧的数据被传输到硬盘存储。这样可以实现最新数据的低延迟传输,而旧数据则可存储在经济高效的大容量存储系统上。

在上海进行的试验测试了最新英特尔® 处理器带来的性能提升。视频拼接让主持人能够将场馆摄像机拍摄的舞台画面与他们自己摄像头拍摄的画面组合在一起,而使用新型英特尔®至强® 铂金 8180 处理器2 可将视频拼接速度加快 1.72 倍。

在上海进行的试验表明,MEC 技术目前具备了可行性,可用于降低视频直播的延迟。它让运营商能够在当今的基础设施上提供近似 5G 的服务,从而构建更加可靠的平台,为聚集了大量观众的大型活动服务。

利用增值服务,包括活动视频和现场指导,MEC 能够帮助通信服务提供商和活动推广者吸引和留住新老客户。虽然此次试验的重点是 EVO,但 MEC 模型也可在其他应用中使用,包括自动驾驶汽车、物联网和智能交通运输。

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