極速 極簡 極智中興通訊大視頻驅動網絡重構

隨著國家“提速降費”政策的持續(xù)推進，視頻，尤其是超高清視頻的資費和帶寬門檻降低，移動2K視頻、有線4K/8K視頻以及VR/AR等業(yè)務迎來飛速發(fā)展時期，視頻業(yè)務已經成為電信運營商基礎業(yè)務，帶來電信運營商轉型的機會窗口，但也給視頻承載網絡帶來巨大的挑戰(zhàn)。

右表是傳輸4K、8K及VR視頻對網絡的要求，可以看出，滿足4K視頻最低需要22.5Mbps帶寬，而要體驗極致的4K視頻，則需要75Mbps。而對于VR視頻，目前常見的2K VR需要22Mbps帶寬，而要看到極致的無顆粒感、不眩暈的10K VR，則預計需要863Mbps帶寬。與帶寬需求對應的，對網絡的丟包率和延時都有更嚴格的要求。

除了大帶寬、低時延、低丟包率外，視頻對網絡的要求還有高并發(fā)率。由于視頻流量占比越來越大，用戶同時觀看視頻時對匯聚節(jié)點的流量沖擊也越來越大，若網絡不能有效疏導并發(fā)的視頻流量，就會導致匯聚節(jié)點擁塞，影響大面積用戶的上網體驗。

視頻業(yè)務的大帶寬、低延時、低丟包率、高并發(fā)特性，是對視頻承載網絡提出的挑戰(zhàn)，中興通訊認為，需要以“極速”、“極簡”、“極智”為方向，重構視頻承載網絡。

極速網絡

應對視頻業(yè)務挑戰(zhàn)，網絡首先要確保接入及骨干網絡帶寬滿足視頻業(yè)務的需求。

無線網絡容量提升

5G時代，無線網絡將提供更低的空口時延、更高傳輸速率、更密集的連接，并支持更高速的移動性。

應用Pre5G技術，現(xiàn)在就能夠很好地支持大量用戶同時在線觀賞超高清視頻，甚至是AR/VR。例如4T4R能夠提升邊緣用戶速率140%；而Massive MIMO更能夠實現(xiàn)單小區(qū)1.8Gbps的峰值速率，頻譜效率提升5倍。此外，基于協(xié)議分層視頻加速，保障不同階段用戶體驗。正是憑借對視頻業(yè)務的深入了解和豐富的移動建網經驗，ZTE成功保障了諸如珠海航展、亞冠決賽等重大項目。

接入網為視頻提供高帶寬保障

為應對高并發(fā)的超高清視頻需求，OLT上聯(lián)口應從GE升級到10GE再升級到100G，OLT支持EPON/GPON升級到10G PON，再升級到50G/100G PON，為用戶提供更高接入帶寬。

而家庭網絡也需要提升帶寬能力。家庭網絡中的五類線提供FE、GE、2.5GE、5GE速率，接入4K、8K機頂盒，家庭WiFi接入從11n到11ac，當前主流應用的是11n 2×2 MIMO+11ac 2×2MIMO，近兩年應用向11n 3×3MIMO+11ac 4×4MIMO發(fā)展，隨著VR應用，WiFi向短距離，高頻段，更大帶寬方向發(fā)展，11ad支持7Gbps速率，11ax支持10Gbps速率，11ay支持176Gbps速率，滿足大視頻無線接入帶寬要求。

極簡網絡

極簡網絡包括兩個方面，一是縮短視頻流量路徑，降低傳輸延時和丟包率，降低骨干網絡并發(fā)，提升網絡效率；二是簡化網絡協(xié)議，提升網絡轉發(fā)效率。

CDN下沉網絡邊緣

CDN分發(fā)節(jié)點部署到網絡邊緣，可以顯著縮短視頻流量路徑，降低時延、減少丟包、降低骨干并發(fā)流量，但CDN下沉又受到成本和節(jié)點命中率的制約。因此，CDN需要考慮提供如下多層次部署方案，便于根據(jù)實際情況靈活選擇，平衡成本、命中率和視頻體驗各種因素。

CDN下沉到接入機房，就近提高視頻服務，一方面減少時延和丟包，另一方面節(jié)約核心網絡帶寬；

家庭網絡中部署HomeCDN存儲設備，作為接受上游/整網的CDN控制器調度，降低端到端時延，降低上游CDN的負擔，保障內容傳輸?shù)目煽?，滿足VR等低時延要求；

通過P2P CDN實現(xiàn)小區(qū)直播內容鄰間內存共享，減輕邊緣CDN壓力和出口帶寬；

無線網絡中，結合MEC將CDN能力部署到無線接入網絡，降低視頻業(yè)務對無線核心網的影響，提高無線視頻服務能力。

無線網絡架構簡化

面向5G，ZTE提出了5G網絡統(tǒng)一空口架構UAI，針對不同業(yè)務場景的技術需求，通過關鍵技術和參數(shù)的靈活配置形成相應的優(yōu)化技術方案，形成5G時代統(tǒng)一的波形、幀結構和控制體系。

有線接入網絡架構簡化

針對大視頻業(yè)務，現(xiàn)有網絡架構存在的問題包括STB到CDN之間網絡路徑長，經過的節(jié)點多，造成延時加大和丟包增加。其中IP節(jié)點由于逐跳轉發(fā)和統(tǒng)計復用，延時是毫秒級的，是造成延時和丟包的主要節(jié)點；而OTN等傳輸設備是剛性管道，節(jié)點延時是微秒級的。

因此，通過設備融合，以及用光傳輸設備代替IP/以太網交換設備的方法來減少路徑延時和丟包。在現(xiàn)網中，可以通過OTN將OLT直連BRAS，或者直連CDN核心節(jié)點，達到減少經過的數(shù)通設備、減少IP跳數(shù)，以及降低丟包和時延，提高視頻服務質量的效果。

在家庭網絡中，將STB和家庭網關等終端設備融合，簡化家庭網絡，提高可靠性，減少時延和丟包。

組播協(xié)議簡化

組播是承載視頻直播、視頻會議、實時視頻監(jiān)控的理想技術，但是傳統(tǒng)PIM組播協(xié)議存在組播路由收斂慢，隨著頻道數(shù)和網絡節(jié)點的增加，轉發(fā)能力下降的問題，因此難以在開放全網組播能力給第三方應用?！癇IER”組播技術，采用基于比特位索引的方式取代傳統(tǒng)的組播表，簡化了組播轉發(fā)過程，提供了更為靈活的組播管理，為包括視頻業(yè)務在內的更廣泛的應用奠定了基礎。

極智網絡

視頻業(yè)務的智能運營和運維，需要網絡以大數(shù)據(jù)、云計算、SDN/NFV等技術為基礎，具備智能感知、智能分析和智能調度的能力。

網絡的智能感知，包括業(yè)務感知、用戶感知、網絡感知三個方面，具體包括感知業(yè)務類型、服務質量、用戶體驗、用戶行為、網絡狀態(tài)的能力。在如智能廣告、智慧交通等場景下，智能感知甚至還可以包括對傳輸內容的感知識別。

智能分析，是基于海量的感知數(shù)據(jù)，綜合采用傳統(tǒng)統(tǒng)計分析、大數(shù)據(jù)分析技術、人工智能技術，對感知的數(shù)據(jù)進行識別、關聯(lián)、分類，實現(xiàn)故障的智能分析、用戶體驗的智能評估、網絡狀態(tài)的評估，用戶行為模式的識別，為運營和運維提供支撐。

智能調度是在智能感知和智能分析的基礎上，智能地對各種調度策略進行評估，選取最優(yōu)策略，通過SDN/NFV對網絡資源實施自動調度，實現(xiàn)網絡隨選調度，自動維護、智能優(yōu)化，確保視頻業(yè)務的用戶體驗和網絡效率。

極智網絡的目標架構，需要構建在從邊緣到中心的多層次開放云網絡之上，并需要網絡提供SDN/NFV支撐。因此，極智網絡的目標，也會推動網絡SDN/NFV化改造，以及邊緣云的CO重構等網絡演進過程。