Light Cloud：打造融合接入機房，滿(mǎn)足體驗敏感型業(yè)務(wù)需求

  隨著(zhù)大視頻、5G、SDN/NFV等新業(yè)務(wù)和新技術(shù)的出現，接入網(wǎng)面臨前所未有的需求和挑戰。5G時(shí)代數據流量爆發(fā)增長(cháng)，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敏感型業(yè)務(wù)，對時(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(mǎn)足體驗敏感型業(yè)務(wù)的發(fā)放，將內容分發(fā)和計算處理功能下沉到接入網(wǎng)，可以保證業(yè)務(wù)體驗質(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)云的基礎設施，可有效實(shí)現接入網(wǎng)VNF(Virtualized Network Function)，提供網(wǎng)絡(luò )虛擬化功能，減輕邊緣數據中心壓力。

  邊緣計算下沉到接入層和接入網(wǎng)NFV化，需要接入機房引入計算存儲資源，增加額外設備，并對接入機房進(jìn)行適當改造。這會(huì )導致機房空間緊張，改造的成本高、周期長(cháng)、耗費人力。在NFV和邊緣計算預期收益不確定的情況下，運營(yíng)商缺少接入機房改造的動(dòng)力。而采用接入設備內置刀片服務(wù)器的方式，可以在無(wú)需改造機房、無(wú)需增加額外空間的條件下按需引入計算存儲能力和支撐接入網(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備上加載計算和存儲能力，就近為用戶(hù)提供服務(wù)，滿(mǎn)足體驗敏感型業(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深的內置刀片，可部署于OLT或BRAS等設備，充分利用現有接入機房資源，無(wú)需額外的空間占用和機房改造，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )建設;

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

  -性能強，刀片服務(wù)器采用最新16核SoC CPU，具備15T SSD存儲和30Gbps內容處理能力，以及256Gbps的內存。

  目前，中興通訊下一代光接入旗艦平臺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的全分布式平臺，支持10G-PON到50G-PON的跨代PON技術(shù)接入，支持固移融合FMC。TITAN強大的性能為L(cháng)ight Cloud的應用提供了強有力的平臺保障。

  Light Cloud方案作為MEC(Multi-service Edge Computing)，在固移融合應用場(chǎng)景下實(shí)現相關(guān)VNF，保證網(wǎng)絡(luò )性能和業(yè)務(wù)流量傳輸QoS，減輕邊緣數據中心壓力，滿(mǎn)足體驗敏感型業(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(hù)體驗;也可作為NFVI，實(shí)現如vSTB(virtual STB)、vCPE等家庭網(wǎng)絡(luò )設備N(xiāo)FV化。Light Cloud方案采用通用型計算存儲平臺，既可以為運營(yíng)商自用，也可作為開(kāi)放的基礎設施出租給第三方使用，為業(yè)務(wù)開(kāi)展提供更多可能。

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

  視頻已成為寬帶網(wǎng)絡(luò )的基礎業(yè)務(wù)，占據80%的網(wǎng)絡(luò )流量，視頻流量的增長(cháng)消耗了大量的骨干網(wǎng)絡(luò )資源，給運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了沉重的負擔。分析統計表明，網(wǎng)絡(luò )上大部分視頻內容屬于重復傳播，尤其是熱點(diǎn)內容可能在短時(shí)間內從視頻源到用戶(hù)之間形成大量重復傳播流量。這些重復傳播的視頻內容，通常包括時(shí)移電視、電視回看和熱點(diǎn)視頻，存儲在CDN(Content Delivery Network)網(wǎng)絡(luò )的邊緣節點(diǎn)中。如果CDN邊緣節點(diǎn)位于距離用戶(hù)較遠的CR側或BRAS側，流量重復傳播會(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可下沉到接入機房OLT的內置刀片上，作為Access CDN，為用戶(hù)提供視頻業(yè)務(wù)(見(jiàn)圖1)。Light Cloud方案的單個(gè)刀片可以存儲高達15TB內容，處理30Gbps內容。計算表明，當CDN部署到CR側，點(diǎn)播流量大于30Gbps時(shí)，采用CR-OLT兩級CDN架構比采用CR一級CDN架構，綜合建網(wǎng)成本更優(yōu);當CDN下沉到BRAS側，點(diǎn)播流量大于6Gbps時(shí)，采用CR-BRAS-OLT三級CDN架構比采用CR-BRAS兩級CDN架構，綜合建網(wǎng)成本更優(yōu)。

  vSTB：縮短業(yè)務(wù)TTM，延長(cháng)現網(wǎng)STB生命周期，優(yōu)化OPEX

  用戶(hù)日益苛刻的視頻業(yè)務(wù)體驗要求以及日益增多的附著(zhù)于STB(機頂盒)的增值業(yè)務(wù)，對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(cháng)，已不能適應新業(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)行頻繁軟件升級來(lái)應對新業(yè)務(wù)部署要求，但因STB型號眾多、硬件能力差異大，新業(yè)務(wù)測試驗證以及在線(xiàn)升級周期長(cháng)，導致新業(yè)務(wù)上線(xiàn)緩慢。針對運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )面臨的挑戰，中興通訊提出vSTB解決方案，將現有STB部分功能解耦到云端實(shí)現，解耦后的pSTB(physical STB)完成編解碼、UI呈現和簡(jiǎn)單按鍵操作響應，vSTB完成UI/APP應用處理、虛擬服務(wù)和動(dòng)態(tài)資源分配。vSTB實(shí)現STB業(yè)務(wù)的快速部署和升級，業(yè)務(wù)部署只需在云端一次對接，無(wú)需適配現網(wǎng)不同廠(chǎng)家的STB;業(yè)務(wù)升級在云端完成，實(shí)時(shí)生效，無(wú)需等待現網(wǎng)STB升級，無(wú)需考慮新老STB版本兼容，大大延長(cháng)現網(wǎng)STB的生命周期。將vSTB部署在OLT內置刀片上，在實(shí)現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)邊緣計算，優(yōu)化業(yè)務(wù)體驗

  5G時(shí)代，VR/AR、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、工業(yè)控制等體驗敏感型業(yè)務(wù)部署對網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)能力優(yōu)化、內容下沉以及時(shí)延降低提出了較高的要求，業(yè)務(wù)提供向用戶(hù)靠近成為一種趨勢，在這種背景下MEC應運而生。同時(shí)，構建4G BBU(Bandwidth Based Unit)、5G DU(Distributed Unit)以及OLT等設備共享的綜合接入機房，成為大部分主流運營(yíng)商的選擇。在綜合接入機房中，需要具備滿(mǎn)足MEC應用部署所需的NFVI。Light Cloud方案為綜合接入機房建設NFVI提供了一種經(jīng)濟快捷的方式，MEC所涉及的VNF和APP都可以按需部署于Light Cloud，組成動(dòng)態(tài)高效的邊緣計算系統(見(jiàn)圖2)。

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

  作者：韓曉宇 中興通訊