基于5G网络的边缘数据中心与大数据中心的选址

2020-06-11庞慧周丽莉

电子技术与软件工程 2020年1期

文/庞慧周丽莉

（河北建筑工程学院信息工程学院河北省张家口市 075000）

5G网络时代的到来，为各项数据信息对接建立高效率传输渠道。同时在云资源的支持下，数据信息本身的冗余性相应的下降，部分城市中信息节点传输甚至低于9ms，此类信息传输上的时延，极大提升依托于网络体系而运行企业的工作效率。在当前网络时延业务的逐渐加大下，各类网络应用体系也逐渐向数据高效率处理方向发展，而在当前既定的云存储架构中，用户信息节点的多容量处理形式，将数据本身推向边缘化。从宏观发展趋势来讲，数据中心边缘化的发展则是5G时代网络体系的指向标。从用户个人角度来看，即是将用户作为信息传输节点，令用户无论身处何地，均可享受到高质量的数据信息服务。

1 边缘数据中心论述

边缘数据中心的建设是以数据、设施、运算形式为主体，令信息资源在边缘化数据框架中可进行定向化传输，此类信息传输模式令终端数据中心进行边缘化转移，极大解决了带宽、信息吞吐量的问题。从目前网络结构形式来讲，可将边缘定义为一种泛性概念，其代表着空间相对位置，对于既定的资源传输体系可提供搭载平台，令数据信息网络结构中实现高效率传输，此种体系与传统的物联网存在本质区别。从OTT 业务模块来看，用户对于网络的需求则是数据拓展的主要方向，如在某一中心区域数据信息处理密度较为集中，而边缘区域数据时延较大时，则无法体现出数据本身的时效性与共享性等。在边缘节点的建立下，数据信息可依托于软件、硬件等作为网关节点，通过5G、云环境建立数据对接服务，将数据信息处理在云端下高效率执行，进而缩减传输过程中的时间损耗。

从运营商层面来分析，网络数据边缘化极大提升运营商的业务范畴，并可依据各类网络传输设备建立数据信息的定向对接渠道，加大自身网络的覆盖率，令信息资源传输实现5G云端、终端、边缘一体化的信息导入形式，进而提升数据信息的处理效率。5G网络基站的建设降低数据信息传输的冗余性，在同一时间节点下，具备更高效的数据处理能力，随着5G的大范围商用，将为企业提供优质信息服务。

2 河北省边缘数据中心建构体系

2.1 理论支持

图1 为河北省边缘数据中心结构类型。在5G网络环境下，如想建立城市一体化网络结构，需以城市中心、边缘中心为出发点，依据用户需求建设网络基站、服务器等设施，确保用户网络接入节点，可与当前的信息服务体系进行最大限度融合，满足城市核心与边缘中心的数据对接需求，进而为各项综合业务的办理提供基础服务保障。

2.2 建设路径

边缘数据中心在对业务进行处理时，一般以数据信息、音频、视频等为主，随着智慧城市体系的建设，5G网络结构也逐渐与多个行业领域深度融合，如智慧交通、智慧园林、智能化电力网络等，在业务范畴体系下，各项数据传输指令可形成最大限度的契合。

在业务规划中，受到城市网络架构的影响，5G业务本身应在时效性、共享性原则基础之上进行纵向发展，确保业务范畴下，各项功能指标建设的精准性。此外，应对网络结构下的各项数据需求进行调研，结合市场需求导向、经济成本收益率等，建立试点应用，如应用形式基本可满足当前社会体系的发展需求，则可开展区域型建设。在对垂直类业务进行建设时，应考虑到网络本身的量化能力，即将用户节点的信息流量进行统计，然后正确的规划数据结构，为后续决策评估体系建立数据基准。

3 5G网络下的大数据中心选址问题研究

3.1 选址基准

当下，网络体系已经渗透到各个行业领域中，甚至部分企业离开网络将无法保障自身运营的稳定性。从河北省的发展形势来看，网络体系的拓展是亟待解决的问题。在建设大数据服务系统时，应合理选取空间位置，结合多类影响因素进行分析，保证空间布局的精准性。

（1）社会影响因素。大数据中心属于一个小型的数据生态系统，其起到数据传输的重要作用，为此，建设时应保证周边基础设施的完整性，如电力能源、水资源、通信工程、交通等，保证各项业务实施的及时性。此外，大数据中心系统是对数据信息资源进行承接与转换，为确保数据信息在传输过程中，不会受到外界环境的影响，地址选取应尽量远离强磁干扰区域、化工厂等，并应保证地下环境不存在各类障碍物等。

（2）自然环境影响因素。如表1 所示，在选址时如规划区域内存在下列基础设施，则应参照以下基准来执行。此外，选址区域应保证地形地貌的平坦性、地基坚固、结构力稳定等，并应保证天气环境的稳定性。

3.2 选址中应注意的问题

从国家对河北省颁发信号基站建设文件中的数据参数了解到，在建立大数据中心时，应遵循经济性、拓展性、综合性等原则，依据预期设定的业务需求，建设独立的数据信息收发系统，满足整体运行需求，同时，应最大限度的保证各项基础设施之间的联动性发展，依托于河北省现有的经济体系进行规划。

在实际选址过程中，应注意下列问题。

（1）地址可行性原则。当下，网络信息体系运行过程中，将产生大量的数据信息，代表着当大数据中心投入使用后，工作荷载量将逐渐加大。此外，在大数据中心设计、布局、建设到投入使用过程中，都将消耗大量的资金，为保证经济成本的输入与输出达到一定比值，应进行宏观布局，而可行性原则是对地址的选取性、应用性等进行核查，如在占地过程中，应明确土地使用权，并依照当前的法律条例签订合同，防止后续项目投入使用过程中，各类因素影响大数据中心运行的稳定性。

（2）地址布局规范性原则。按照河北省当前的网络结构来讲，大数据中心系统建设用地面积较大，一般来讲规模应在2.8 万平方米左右。在占地建设过程中，应严格规划占地形状，考虑到后续项目退线的用地应用需求，格局规划应以正方形、长方形等为主，避免出现不规则形状，降低土地的利用率。

表1：参数基准

图1：河北省边缘数据中心结构类型

（3）地址位置合理性原则。大数据中心系统的工作范畴是依据用户节点的需求，对网络内部各项信息资源进行整合，保证信息的对接度。但数据信息在传输过程中，常常会遇到其它信号源的干扰，当干扰信号的强度大于系统预设的传输强度时，则将数据信息造成失帧的现象，严重影响数据信息传输质量。为此，地址选取应尽量避免大功率的通信设施区域，如住宅区、学校、医院等场所。同时，考虑大数据中心系统的运行情况，内部设备在工作状态下，需消耗大量的电力能源，为满足各项执行机构的电能需求，建设地址应尽量贴近高压供电装置，进而为后续项目运行提供基础保障。

（4）地址选取的价值性原则。大数据中心系统的建设，需占用一定的土地，为保证各项经济发展的协调性，应遵循相应的价格导向，确保在一定的经济成本下，可最大限度的发挥出设施应有的价值。从全局观衡量价值体系时，应对图纸文件进行严格审核，在满足建设基准的前提下，对各项设施结构之间的协调性进行分析，尽量减少土地资源的浪费。此外，如某一规划用地的成本较高，且超出预期规划需求时，应依据土地实际使用价值建立相应的性能导向体系，防止因整体资金不足，令项目工程面临重新选址的困境。