Light Cloud：打造融合接入機(jī)房，滿足體驗(yàn)敏感型業(yè)務(wù)需求

  隨著大視頻、5G、SDN/NFV等新業(yè)務(wù)和新技術(shù)的出現(xiàn)，接入網(wǎng)面臨前所未有的需求和挑戰(zhàn)。5G時(shí)代數(shù)據(jù)流量爆發(fā)增長(zhǎng)，需要更多網(wǎng)絡(luò)帶寬和資源，大視頻業(yè)務(wù)成為寬帶網(wǎng)絡(luò)基本業(yè)務(wù)。大視頻是一種典型的體驗(yàn)敏感型業(yè)務(wù)，對(duì)時(shí)延、丟包和抖動(dòng)等有較高要求。為了減輕上層網(wǎng)絡(luò)壓力并滿足體驗(yàn)敏感型業(yè)務(wù)的發(fā)放，將內(nèi)容分發(fā)和計(jì)算處理功能下沉到接入網(wǎng)，可以保證業(yè)務(wù)體驗(yàn)質(zhì)量，減少上行網(wǎng)絡(luò)鏈路，降低傳輸成本。此外，在接入網(wǎng)引入NFVI(Network Function Virtualization Infrastructure)，形成支撐邊緣網(wǎng)絡(luò)云和邊緣業(yè)務(wù)云的基礎(chǔ)設(shè)施，可有效實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)VNF(Virtualized Network Function)，提供網(wǎng)絡(luò)虛擬化功能，減輕邊緣數(shù)據(jù)中心壓力。

  邊緣計(jì)算下沉到接入層和接入網(wǎng)NFV化，需要接入機(jī)房引入計(jì)算存儲(chǔ)資源，增加額外設(shè)備，并對(duì)接入機(jī)房進(jìn)行適當(dāng)改造。這會(huì)導(dǎo)致機(jī)房空間緊張，改造的成本高、周期長(zhǎng)、耗費(fèi)人力。在NFV和邊緣計(jì)算預(yù)期收益不確定的情況下，運(yùn)營(yíng)商缺少接入機(jī)房改造的動(dòng)力。而采用接入設(shè)備內(nèi)置刀片服務(wù)器的方式，可以在無(wú)需改造機(jī)房、無(wú)需增加額外空間的條件下按需引入計(jì)算存儲(chǔ)能力和支撐接入網(wǎng)絡(luò)NFV化，是一種更加可行的思路。

  2019年2月世界移動(dòng)大會(huì)期間，中興通訊聯(lián)合Intel發(fā)布Light Cloud解決方案。方案創(chuàng)新性地在電信接入設(shè)備上加載計(jì)算和存儲(chǔ)能力，就近為用戶提供服務(wù)，滿足體驗(yàn)敏感型業(yè)務(wù)的部署和發(fā)放，并降低網(wǎng)絡(luò)部署的成本。中興通訊Light Cloud方案具備以下三個(gè)特性：

  -空間省，采用300mm深的內(nèi)置刀片，可部署于OLT或BRAS等設(shè)備，充分利用現(xiàn)有接入機(jī)房資源，無(wú)需額外的空間占用和機(jī)房改造，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè);

  -功耗低，單塊刀片服務(wù)器功耗小于200W，相比獨(dú)立服務(wù)器低50%，節(jié)省OPEX;

  -性能強(qiáng)，刀片服務(wù)器采用最新16核SoC CPU，具備15T SSD存儲(chǔ)和30Gbps內(nèi)容處理能力，以及256Gbps的內(nèi)存。

  目前，中興通訊下一代光接入旗艦平臺(tái)TITAN已能夠支持Light Cloud方案部署。TITAN采用業(yè)界首個(gè)基于高端路由器架構(gòu)的全分布式平臺(tái)，支持10G-PON到50G-PON的跨代PON技術(shù)接入，支持固移融合FMC。TITAN強(qiáng)大的性能為L(zhǎng)ight Cloud的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的平臺(tái)保障。

  Light Cloud方案作為MEC(Multi-service Edge Computing)，在固移融合應(yīng)用場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)相關(guān)VNF，保證網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)流量傳輸QoS，減輕邊緣數(shù)據(jù)中心壓力，滿足體驗(yàn)敏感型業(yè)務(wù)部署。Light Cloud方案可作為Access CDN，支持大流量、低時(shí)延的視頻業(yè)務(wù)加速，提升用戶體驗(yàn);也可作為NFVI，實(shí)現(xiàn)如vSTB(virtual STB)、vCPE等家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備NFV化。Light Cloud方案采用通用型計(jì)算存儲(chǔ)平臺(tái)，既可以為運(yùn)營(yíng)商自用，也可作為開放的基礎(chǔ)設(shè)施出租給第三方使用，為業(yè)務(wù)開展提供更多可能。

  Access CDN：視頻本地化分流，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源

  視頻已成為寬帶網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，占據(jù)80%的網(wǎng)絡(luò)流量，視頻流量的增長(zhǎng)消耗了大量的骨干網(wǎng)絡(luò)資源，給運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。分析統(tǒng)計(jì)表明，網(wǎng)絡(luò)上大部分視頻內(nèi)容屬于重復(fù)傳播，尤其是熱點(diǎn)內(nèi)容可能在短時(shí)間內(nèi)從視頻源到用戶之間形成大量重復(fù)傳播流量。這些重復(fù)傳播的視頻內(nèi)容，通常包括時(shí)移電視、電視回看和熱點(diǎn)視頻，存儲(chǔ)在CDN(Content Delivery Network)網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點(diǎn)中。如果CDN邊緣節(jié)點(diǎn)位于距離用戶較遠(yuǎn)的CR側(cè)或BRAS側(cè)，流量重復(fù)傳播會(huì)消耗大量的OLT上聯(lián)端口、OTN傳輸、BRAS以及CR端口資源?；贚ight Cloud方案，CDN可下沉到接入機(jī)房OLT的內(nèi)置刀片上，作為Access CDN，為用戶提供視頻業(yè)務(wù)(見(jiàn)圖1)。Light Cloud方案的單個(gè)刀片可以存儲(chǔ)高達(dá)15TB內(nèi)容，處理30Gbps內(nèi)容。計(jì)算表明，當(dāng)CDN部署到CR側(cè)，點(diǎn)播流量大于30Gbps時(shí)，采用CR-OLT兩級(jí)CDN架構(gòu)比采用CR一級(jí)CDN架構(gòu)，綜合建網(wǎng)成本更優(yōu);當(dāng)CDN下沉到BRAS側(cè)，點(diǎn)播流量大于6Gbps時(shí)，采用CR-BRAS-OLT三級(jí)CDN架構(gòu)比采用CR-BRAS兩級(jí)CDN架構(gòu)，綜合建網(wǎng)成本更優(yōu)。

  vSTB：縮短業(yè)務(wù)TTM，延長(zhǎng)現(xiàn)網(wǎng)STB生命周期，優(yōu)化OPEX

  用戶日益苛刻的視頻業(yè)務(wù)體驗(yàn)要求以及日益增多的附著于STB(機(jī)頂盒)的增值業(yè)務(wù)，對(duì)STB的軟硬件能力提出了越來(lái)越高的要求。老舊STB因在網(wǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，已不能適應(yīng)新業(yè)務(wù)的部署需求，需要更新替換。而在網(wǎng)時(shí)間較短的STB需要進(jìn)行頻繁軟件升級(jí)來(lái)應(yīng)對(duì)新業(yè)務(wù)部署要求，但因STB型號(hào)眾多、硬件能力差異大，新業(yè)務(wù)測(cè)試驗(yàn)證以及在線升級(jí)周期長(zhǎng)，導(dǎo)致新業(yè)務(wù)上線緩慢。針對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)，中興通訊提出vSTB解決方案，將現(xiàn)有STB部分功能解耦到云端實(shí)現(xiàn)，解耦后的pSTB(physical STB)完成編解碼、UI呈現(xiàn)和簡(jiǎn)單按鍵操作響應(yīng)，vSTB完成UI/APP應(yīng)用處理、虛擬服務(wù)和動(dòng)態(tài)資源分配。vSTB實(shí)現(xiàn)STB業(yè)務(wù)的快速部署和升級(jí)，業(yè)務(wù)部署只需在云端一次對(duì)接，無(wú)需適配現(xiàn)網(wǎng)不同廠家的STB;業(yè)務(wù)升級(jí)在云端完成，實(shí)時(shí)生效，無(wú)需等待現(xiàn)網(wǎng)STB升級(jí)，無(wú)需考慮新老STB版本兼容，大大延長(zhǎng)現(xiàn)網(wǎng)STB的生命周期。將vSTB部署在OLT內(nèi)置刀片上，在實(shí)現(xiàn)STB業(yè)務(wù)云化的同時(shí)，做到網(wǎng)絡(luò)時(shí)延最低。

  MEC：多業(yè)務(wù)邊緣計(jì)算，優(yōu)化業(yè)務(wù)體驗(yàn)

  5G時(shí)代，VR/AR、車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、工業(yè)控制等體驗(yàn)敏感型業(yè)務(wù)部署對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力優(yōu)化、內(nèi)容下沉以及時(shí)延降低提出了較高的要求，業(yè)務(wù)提供向用戶靠近成為一種趨勢(shì)，在這種背景下MEC應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)，構(gòu)建4G BBU(Bandwidth Based Unit)、5G DU(Distributed Unit)以及OLT等設(shè)備共享的綜合接入機(jī)房，成為大部分主流運(yùn)營(yíng)商的選擇。在綜合接入機(jī)房中，需要具備滿足MEC應(yīng)用部署所需的NFVI。Light Cloud方案為綜合接入機(jī)房建設(shè)NFVI提供了一種經(jīng)濟(jì)快捷的方式，MEC所涉及的VNF和APP都可以按需部署于Light Cloud，組成動(dòng)態(tài)高效的邊緣計(jì)算系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)。

  中興通訊Light Cloud方案創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了IT和CT在接入網(wǎng)的融合，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和接入機(jī)房改造，既可以滿足固網(wǎng)邊緣計(jì)算的需求，還可以提供計(jì)算存儲(chǔ)資源給附近的移動(dòng)業(yè)務(wù)，拓展接入網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，為接入網(wǎng)賦予新能力。

  作者：韓曉宇 中興通訊