第3章
边缘接入技术

本章将重点介绍各类前端设备在发起请求之前，接入边缘计算的相关技术，涉及各类无线通信标准、传输机制、多接入策略等内容。本章内容涉及部分通信背景知识，读者可根据需要精读、略读或跳读后续章节。

边缘计算的服务主体是各种异构的终端设备。不同于传统的云计算技术，边缘计算中的终端节点在接入边缘网络时，需要考虑更多具体的应用场景需求、终端设备的异构性以及边缘设备的部署情况等，因此边缘计算中终端设备的接入面临着较多挑战。

①应用场景的多样性、终端设备和边缘设备的异构性对无线数据传输技术提出了挑战。

随着物联网技术的发展，越来越多的物联网终端设备被用来采集或检测环境数据。由于实际环境的多样性，不同类型的终端设备可能被部署到不同的场景，如楼房密集的城市区域、空旷的田野区域等。另一方面，由于边缘设备也存在异构性，其计算、存储能力和部署位置也并不相同，在这种情况下，不同场景中的终端设备往往会根据不同的需求以不同的方式接入到边缘网络。例如，在智慧家居的场景中短距离的数据传输往往采用Wi-Fi来实现，而在空旷偏远的郊区场景下，采用远距离的低功耗通信接入方式可以降低传统多跳传感器网络的开销和人工维护的难度。为不同的应用场景选择合适的无线传输技术，可以很大程度上提高边缘接入的效率与可靠性。

②数量庞大的终端设备与有限的无线资源之间的冲突。

物联网技术令终端设备（如各种传感器等）呈现爆炸式增长，大量的终端设备都需要接入边缘网络，可以预见，有限的无线资源将会成为影响边缘接入的主要瓶颈之一，因此边缘接入的可靠性会受到很大的影响。另外，其他的实际问题（如终端设备的移动性）也会影响边缘接入的可靠性。因此，如何利用有限的无线资源支持更多终端设备的可靠边缘接入成为非常重要的研究问题。

③物联网设备往往具有较高的移动性。

设备的移动性会对可靠的数据传输带来巨大的影响：从无线信号传输来说，信号可能会被移动性产生的多普勒频移以及多径效应所改变，导致数据难以解码，造成数据传输的失败；另一方面，设备移动到距离基站更远的位置，导致信号功率减弱，数据更难以被检测和解析；更进一步，设备的移动性会使其到达多个基站的覆盖范围之下，在移动轨迹中经过多个不同的基站，涉及基站或接入点的切换问题，接入点的切换会关系到移动中的设备能否可靠地保持高效的数据传输。

本章将从无线传输机制、多接入网以及可靠的数据传输等几方面，介绍现有架构中的实现方式或研究方案。