中興通訊的Access CDN解決方案正在推動MEC大視頻業(yè)務(wù)的部署

AR/VR等大視頻將成為固網(wǎng)千兆寬帶和5G基礎(chǔ)應(yīng)用，預(yù)測截止2022年VR/AR市場規(guī)?？沙^1000億美金，UHD的視頻點播IP流量將占全球IP視頻流量的22%，UHD占視頻點播IP流量的百分比將高達35%；隨著視頻業(yè)務(wù)向超高清及沉浸式發(fā)展，需要承載網(wǎng)絡(luò)提供更大的帶寬和更低的時延，以滿足用戶視頻體驗要求。

大視頻業(yè)務(wù)推動MEC部署

MEC (Multi-access?Edge?CompuTIng)是靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺，可以就近提供智能互聯(lián)服務(wù)，能滿足行業(yè)在數(shù)字化變革過程中對業(yè)務(wù)實時、業(yè)務(wù)智能、數(shù)據(jù)聚合與互操作、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求。MEC是“多種接入+轉(zhuǎn)發(fā)+應(yīng)用”集成，MEC已經(jīng)有很多的行業(yè)應(yīng)用實踐，目前主要部署在匯聚機房，也有部署到接入機房。

中興通訊結(jié)合大視頻業(yè)務(wù)需求，基于MEC解決方案，推出了Access?CDN解決方案，將CDN下沉部署到接入機房OLT（opTIcal line terminal）設(shè)備資源板卡上，資源板卡提供MEC基礎(chǔ)實施，Access CDN作為一個應(yīng)用部署到MEC平臺上，降低了視頻服務(wù)時延，提升了用戶視頻體驗，同時節(jié)省了上行帶寬，減少大視頻業(yè)務(wù)部署對承載網(wǎng)絡(luò)的沖擊。

OLT資源板卡為Access CDN提供硬件設(shè)施

國內(nèi)接入機房的空間有限，為了支持邊緣計算在接入機房的部署，中興通訊在新一代光接入旗艦平臺TITAN上推出了資源板卡方案，具備如下優(yōu)點：

空間省，采用300mm深的資源板卡，充分利用現(xiàn)有接入機房資源，無需額外的空間占用，簡化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；

功耗低，采用低功耗處理器，單塊資源板卡服務(wù)器功耗小于200W，相比獨立服務(wù)器低50%，節(jié)省后續(xù)運營成本；

性能強，資源板卡采用最新16核CPU，支持超線程 ，支持最大256Gbps的內(nèi)存，具備15T SSD存儲和30Gbps內(nèi)容處理能力；

環(huán)境適應(yīng)性強，采用SATA接口的SSD可以滿足機房55攝氏度環(huán)境溫度部署，部署邊緣CDN應(yīng)用不需要對機房進行改造，方便快速部署。

資源板卡由X86主機和對接OLT的ETH模塊組成，它們之間采用以太網(wǎng)接口連接，因此，邏輯功能上X86主機和OLT是完全獨立的，可以分開管理和配置。ETH模塊相當(dāng)于OLT的一塊簡化以太網(wǎng)板。資源板卡的X86主機擁有CPU、內(nèi)存、硬盤和網(wǎng)卡，有獨立的BMC系統(tǒng)，是軟硬件功能完整的一臺服務(wù)器，方便邊緣計算軟件平臺部署和管理。

圖1, OLT和資源板卡之間的關(guān)系

OLT內(nèi)置虛擬網(wǎng)關(guān)提供分流能力

Access CDN部署到OLT資源板卡后，需要支持就近卸載OLT接入用戶訪問CDN的流量，OLT提供了虛擬網(wǎng)關(guān)（vGW）功能。vGW基于當(dāng)前OLT二層組網(wǎng)架構(gòu)，支持用戶面三層轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)用戶視頻流量本地卸載，對PON終端和BRAS完全透明。vGW采用自學(xué)習(xí)方式建立三層轉(zhuǎn)發(fā)表，實現(xiàn)BRAS轉(zhuǎn)發(fā)面下沉到接入機房OLT設(shè)備上，為用戶和資源板卡上的Access CDN建立準(zhǔn)三層連接，達到用戶就近訪問CDN的目的。

圖2，OLT內(nèi)置虛擬網(wǎng)關(guān)提供分流能力

OLT啟用vGW功能后，對于Access CDN應(yīng)用場景，機頂盒的流量轉(zhuǎn)發(fā)路徑如下：

上行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑：機頂盒→CPE→OLT PON接口→vGW模塊→Access CDN，數(shù)據(jù)流不經(jīng)過BRAS繞行，縮短了時延和節(jié)省了帶寬。

下行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)路徑：Access CDN→vGW模塊→OLT PON接口→CPE→機頂盒，數(shù)據(jù)流不經(jīng)過BRAS繞行，縮短了時延和節(jié)省了帶寬。

Access CDN除了和用戶交互，還需要和上一級CDN以及網(wǎng)管系統(tǒng)進行交互，通過復(fù)用OLT到BRAS的物理鏈路，為Access CDN提供專線接入到因特網(wǎng)，方便Access CDN部署和運維。

CDN智能調(diào)度支持精確調(diào)度到Access CDN節(jié)點

CDN主要部署在地市，運營商或OTT廠商的CDN分發(fā)系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)需要，將CDN邊緣節(jié)點進一步下沉到接入機房，采用如下方案：

1、將Access CDN系統(tǒng)做為整個內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點；

2、GSLB把來自O(shè)LT覆蓋范圍內(nèi)的用戶請求訪問調(diào)度到Access CDN邊緣節(jié)點；

3、通過OLT的vGW將用戶流量就近引入到Access CDN節(jié)點，提高業(yè)務(wù)訪問速度。

由于存儲資源有限，Access CDN需要選擇存儲熱點內(nèi)容，比如存儲熱門頻道2天回看，存儲所有頻道2小時時移內(nèi)容，存儲6000個熱門的VOD節(jié)目，所要的存儲空間一般小于16T，OLT配置2塊資源板卡，每塊資源板卡配置2塊4T的SSD硬盤即可滿足存儲要求。

Access CDN可以采用地址池劃分實現(xiàn)GSLB精確調(diào)度。機頂盒發(fā)起HTTP請求，GSLB通過IP POOL判斷是否為下沉節(jié)點歸屬用戶，通過302消息將用戶重定向到Access CDN，當(dāng)Access CDN上沒有請求的內(nèi)容，則向上一級CDN回源后再提供服務(wù)。

Access CDN方案實踐

CDN下沉OLT率先在中國移動浙江和安徽進行商用。浙江舟山針對海島等海底光纜資源限制場景，通過部署Access CDN方案，可以節(jié)省OLT上行50%視頻流量帶寬，有效緩解上行帶寬資源緊缺，同時用戶首包響應(yīng)時延縮短6ms，視頻卡頓率降低兩個數(shù)量級，播放成功率達到100%，顯著提升用戶視頻體驗。

Access CDN除了為固網(wǎng)用戶提供服務(wù)，也可以為移網(wǎng)用戶服務(wù)，通過部署無線本地分流功能將移網(wǎng)用戶的視頻流量請求導(dǎo)入到Access CDN上，同時為固網(wǎng)和移網(wǎng)用戶提供服務(wù)。

OLT內(nèi)置資源板卡作為MEC基礎(chǔ)實施，也可以部署無線本地分流功能，實現(xiàn)本地分流和Access CDN共硬件平臺部署，無線部署額外的服務(wù)器運行無線本地分流功能，方便MEC大視頻業(yè)務(wù)部署。?