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Computación de borde con acceso múltiple

La computación de borde de acceso múltiple ( MEC ), anteriormente computación de borde móvil , es un concepto de arquitectura de red definido por ETSI [1] que permite capacidades de computación en la nube y un entorno de servicio de TI en el borde de la red celular [2] [3] y, más en general, en el borde de cualquier red. La idea básica detrás de MEC es que al ejecutar aplicaciones y realizar tareas de procesamiento relacionadas más cerca del cliente celular, se reduce la congestión de la red y las aplicaciones funcionan mejor. La tecnología MEC está diseñada para implementarse en las estaciones base celulares u otros nodos de borde, y permite una implementación flexible y rápida de nuevas aplicaciones y servicios para los clientes. Al combinar elementos de tecnología de la información y redes de telecomunicaciones, MEC también permite a los operadores celulares abrir su red de acceso por radio (RAN) a terceros autorizados, como desarrolladores de aplicaciones y proveedores de contenido.

El Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones está desarrollando normas técnicas para MEC y ha publicado un libro blanco técnico sobre el concepto. [4]

Computación distribuida en la RAN

MEC proporciona un entorno informático distribuido para el alojamiento de aplicaciones y servicios. También tiene la capacidad de almacenar y procesar contenido cerca de los suscriptores celulares, para un tiempo de respuesta más rápido. [5] Las aplicaciones también pueden exponerse a información de la red de acceso por radio (RAN) en tiempo real . [6]

El elemento clave es el servidor de aplicaciones MEC, que está integrado en el elemento RAN. Este servidor proporciona recursos informáticos, capacidad de almacenamiento, conectividad y acceso a la información de la RAN. Admite un entorno de alojamiento y ejecución multiusuario para aplicaciones. Las aplicaciones de dispositivos virtuales se entregan como imágenes de máquinas virtuales (VM) de sistemas operativos empaquetados o contenedores que incorporan sistemas operativos y aplicaciones. La plataforma también proporciona un conjunto de servicios de infraestructura y aplicaciones de middleware . El software de aplicación puede ser proporcionado por proveedores de equipos, proveedores de servicios y terceros.

Despliegue

El servidor de aplicaciones MEC se puede implementar en la estación base macro EnodeB que forma parte de una red celular LTE , o en el controlador de red de radio (RNC) que forma parte de una red celular 3G y en un sitio de agregación de células multitecnología. El sitio de agregación de células multitecnología [ aclaración necesaria ] puede estar ubicado en interiores o exteriores.

Beneficios comerciales y técnicos

Al utilizar la tecnología de computación de borde móvil, un operador celular puede implementar de manera eficiente nuevos servicios para clientes específicos o clases de clientes. La tecnología también reduce la carga de señal de la red central [7] y puede alojar aplicaciones y servicios de una manera menos costosa. También recopila datos sobre almacenamiento, ancho de banda de red, utilización de CPU, etc., para cada aplicación o servicio implementado por un tercero. Los desarrolladores de aplicaciones y los proveedores de contenido pueden aprovechar la proximidad a los suscriptores celulares y la información de la RAN en tiempo real.

MEC se ha creado utilizando estándares abiertos e interfaces de programación de aplicaciones (API), utilizando modelos de programación comunes, cadenas de herramientas relevantes y kits de desarrollo de software para fomentar y acelerar el desarrollo de nuevas aplicaciones para el nuevo entorno MEC.

Aplicaciones

Dado que la arquitectura MEC se ha propuesto recientemente [ ¿cuándo? ] , todavía hay muy pocas aplicaciones que hayan adoptado esta arquitectura. Sin embargo, se han propuesto muchos estudios de caso en artículos recientes. [4] [8] Algunas de las aplicaciones notables en la computación de borde móvil son la descarga computacional , [9] [10] la entrega de contenido , el análisis de big data móvil, el almacenamiento en caché de video de borde, la computación colaborativa, los automóviles conectados, los lugares inteligentes, las empresas inteligentes, la atención médica, las redes inteligentes, [11] [12] el encadenamiento de funciones de servicio, [13] el posicionamiento en interiores , [14] etc.

Usos actuales

Algunas aplicaciones que incorporan MEC se pusieron a disposición en 2015. [3] [4] [15] Por ejemplo, el seguimiento de la ubicación de dispositivos activos permite a los operadores rastrear equipos terminales activos, independientemente de los dispositivos del Sistema de Posicionamiento Global . Esto se basa en algoritmos de geolocalización de terceros dentro de una aplicación alojada en el servidor de aplicaciones MEC.

Otro uso es el contenido distribuido y el almacenamiento en caché del Sistema de nombres de dominio (DNS), que reduce la carga del servidor y acelera la entrega de datos a los clientes. [16]

El primer producto comercial disponible a mayor escala es AWS Wavelength. Los clientes pueden ejecutar sus aplicaciones en los servicios de AWS en el borde de una red 4G/5G de una empresa de telecomunicaciones específica. [17]

Normas técnicas

El Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) está desarrollando normas técnicas para MEC y en 2014 creó un nuevo Grupo de Especificación Industrial para este propósito. Las empresas participantes son: [18] Allot Communications Systems Ltd, ASTRI, AT&T, B-Com, Cadzow Communications Consulting, Ceragon Networks, Cisco Systems Belgium, ETRI, Eurecom, Fujitsu Laboratories of Europe, Hewlett-Packard France, Huawei TechnologiesFrance, Huawei Technologies(UK) Co. Ltd, IBM Europe, Intel Corporation, ISMB, InterDigital Communication, ITRI, JCP-Connect, Juniper, Motorola Mobility Ltd, National Technique Assistance Centre, NEC Europe Ltd, Nokia Solutions and Networks, NTT Corporation, NTT Docomo, Orange, PoLTE, PeerApp Ltd, PT Portugal SGPS SA, Quortus Limited, Red Hat Ltd, Saguna Networks, Samsung Electronics R&D Institute UK Ltd, Sony Europe Ltd, Sony Mobile Communications, Telecom Italia, Telefónica, Telekom Austria AG, Turk Telekom, Vasona Networks, Verizon, Viavi Solutions, Vodafone Group Services plc, Xilinx Inc., YAANA Ltd y ZTE Corporation.

Referencias

  1. ^ "Multi-access Edge Computing (MEC)" (Computación de borde de acceso múltiple [MEC]). ETSI . Consultado el 25 de abril de 2021 .
  2. ^ Garvelink, Bart (14 de julio de 2015). "Mobile Edge Computing: un elemento fundamental para 5G". Telecompaper .
  3. ^ ab Ahmed, Arif; Ahmed, Ejaz (2016). "Una encuesta sobre computación móvil de borde". 2016 10.ª Conferencia Internacional sobre Sistemas Inteligentes y Control (ISCO) . págs. 1–8. doi :10.1109/ISCO.2016.7727082. ISBN 978-1-4673-7807-9. Número de identificación del sujeto  2823865.
  4. ^ abc "Documento técnico introductorio sobre informática de borde móvil" (PDF) . etsi.org. 2014-09-01 . Consultado el 2015-10-26 .
  5. ^ Dyer, Keith (23 de febrero de 2015). "En el borde: la historia de Mobile Edge Computing". La red móvil .
  6. ^ Vermesan, Ovidiu; Friess, Peter (16 de junio de 2015). Construyendo la sociedad hiperconectada: cadenas de valor, ecosistemas y mercados de investigación e innovación en Internet de las cosas. River Publishers. pp. 65–. ISBN 978-87-93237-99-5.
  7. ^ David Anderson (11 de junio de 2015). Una cuestión de confianza. Lulu.com. pp. 54–. ISBN 978-1-326-30534-5.
  8. ^ Abbas, N.; Zhang, Y.; Taherkordi, A.; Skeie, T. (febrero de 2018). "Mobile Edge Computing: una encuesta". Revista IEEE de Internet de las cosas . 5 (1): 450–465. doi :10.1109/JIOT.2017.2750180. hdl : 10852/65081 . S2CID  31429854.
  9. ^ Mach, P.; Becvar, Z. (2017). "Computación de borde móvil: una encuesta sobre arquitectura y descarga de computación". IEEE Communications Surveys & Tutorials . 19 (3): 1628–1656. arXiv : 1702.05309 . doi :10.1109/COMST.2017.2682318. S2CID  6909107.
  10. ^ Sanchez-Iborra, Ramon; Sanchez-Gomez, Jesus; Skarmeta, Antonio F. (2018). "Evolución de las redes IoT mediante la confluencia de los paradigmas MEC y LP-WAN". Future Generation Computer Systems . 88 : 199–208. doi :10.1016/j.future.2018.05.057. S2CID  52121101.
  11. ^ "Multi-access Edge Computing (MEC)". Nokia. Archivado desde el original el 22 de noviembre de 2018.{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )
  12. ^ Shi, W.; Cao, J.; Zhang, Q.; Li, Y.; Xu, L. (octubre de 2016). "Edge Computing: Visión y desafíos" (PDF) . IEEE Internet of Things Journal . 3 (5): 637–646. doi :10.1109/JIOT.2016.2579198. S2CID  4237186.
  13. ^ Nguyen; Le (2020). Descarga de computación conjunta, ubicación de SFC y asignación de recursos para sistemas MEC de sitios múltiples. WNCN2020. Seúl: IEEE. págs. 876–880. arXiv : 2003.12671 . doi :10.1109/WCNC45663.2020.9120597.
  14. ^ Santa, Jose; Fernandez, Pedro J.; Ortiz, Jordi; Sanchez-Iborra, Ramon; Skarmeta, Antonio F. (2018). "Descarga de posicionamiento en el borde de la red". Comunicaciones inalámbricas y computación móvil . 2018 : 1–13. doi : 10.1155/2018/7868796 .
  15. ^ Satyanarayanan, M. (enero de 2017). "El surgimiento de la informática de borde". Computer . 50 (1): 30–39. doi :10.1109/MC.2017.9. S2CID  12563598.
  16. ^ Hardesty, Linda (9 de septiembre de 2015). "Mobile Backhaul toma como modelo la computación en la nube". SDX Central.
  17. ^ "AWS Wavelength ofrece aplicaciones de latencia ultrabaja para dispositivos 5G". AWS Wavelength ofrece aplicaciones de latencia ultrabaja para dispositivos 5G . Amazon Web Services . Consultado el 28 de enero de 2021 .
  18. ^ Portal, ETSI. «Lista de miembros». portal.etsi.org . Consultado el 19 de septiembre de 2016 .

Lectura adicional