Light Cloud：打造融合接入機房，滿足體驗敏感型業(yè)務需求

  隨著大視頻、5G、SDN/NFV等新業(yè)務和新技術(shù)的出現(xiàn)，接入網(wǎng)面臨前所未有的需求和挑戰(zhàn)。5G時代數(shù)據(jù)流量爆發(fā)增長，需要更多網(wǎng)絡(luò)帶寬和資源，大視頻業(yè)務成為寬帶網(wǎng)絡(luò)基本業(yè)務。大視頻是一種典型的體驗敏感型業(yè)務，對時延、丟包和抖動等有較高要求。為了減輕上層網(wǎng)絡(luò)壓力并滿足體驗敏感型業(yè)務的發(fā)放，將內(nèi)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)務云的基礎(chǔ)設(shè)施，可有效實現(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(shè)備，并對接入機房進行適當改造。這會導致機房空間緊張，改造的成本高、周期長、耗費人力。在NFV和邊緣計算預期收益不確定的情況下，運營商缺少接入機房改造的動力。而采用接入設(shè)備內(nèi)置刀片服務器的方式，可以在無需改造機房、無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月世界移動大會期間，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)備上加載計算和存儲能力，就近為用戶提供服務，滿足體驗敏感型業(yè)務的部署和發(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)有接入機房資源，無需額外的空間占用和機房改造，簡化網(wǎng)絡(luò)建設(shè);

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

  -性能強，刀片服務器采用最新16核SoC CPU，具備15T SSD存儲和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TITAN已能夠支持Light Cloud方案部署。TITAN采用業(yè)界首個基于高端路由器架構(gòu)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Light 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)，在固移融合應用場景下實現(xiàn)相關(guān)VNF，保證網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務流量傳輸QoS，減輕邊緣數(shù)據(jù)中心壓力，滿足體驗敏感型業(yè)務部署。Light Cloud方案可作為Access CDN，支持大流量、低時延的視頻業(yè)務加速，提升用戶體驗;也可作為NFVI，實現(xiàn)如vSTB(virtual STB)、vCPE等家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備NFV化。Light Cloud方案采用通用型計算存儲平臺，既可以為運營商自用，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，占據(jù)80%的網(wǎng)絡(luò)流量，視頻流量的增長消耗了大量的骨干網(wǎng)絡(luò)資源，給運營商網(wǎng)絡(luò)帶來了沉重的負擔。分析統(tǒng)計表明，網(wǎng)絡(luò)上大部分視頻內(nèi)容屬于重復傳播，尤其是熱點內(nèi)容可能在短時間內(nèi)從視頻源到用戶之間形成大量重復傳播流量。這些重復傳播的視頻內(nèi)容，通常包括時移電視、電視回看和熱點視頻，存儲在CDN(Content Delivery Network)網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點中。如果CDN邊緣節(jié)點位于距離用戶較遠的CR側(cè)或BRAS側(cè)，流量重復傳播會消耗大量的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(nèi)置刀片上，作為Access CDN，為用戶提供視頻業(yè)務(見圖1)。Light Cloud方案的單個刀片可以存儲高達15TB內(nèi)容，處理30Gbps內(nèi)容。計算表明，當CDN部署到CR側(cè)，點播流量大于30Gbps時，采用CR-OLT兩級CDN架構(gòu)比采用CR一級CDN架構(gòu)，綜合建網(wǎng)成本更優(yōu);當CDN下沉到BRAS側(cè)，點播流量大于6Gbps時，采用CR-BRAS-OLT三級CDN架構(gòu)比采用CR-BRAS兩級CDN架構(gòu)，綜合建網(wǎng)成本更優(yōu)。

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

  用戶日益苛刻的視頻業(yè)務體驗要求以及日益增多的附著于STB(機頂盒)的增值業(yè)務，對STB的軟硬件能力提出了越來越高的要求。老舊STB因在網(wǎng)時間較長，已不能適應新業(yè)務的部署需求，需要更新替換。而在網(wǎng)時間較短的STB需要進行頻繁軟件升級來應對新業(yè)務部署要求，但因STB型號眾多、硬件能力差異大，新業(yè)務測試驗證以及在線升級周期長，導致新業(yè)務上線緩慢。針對運營商網(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現(xiàn)，解耦后的pSTB(physical STB)完成編解碼、UI呈現(xiàn)和簡單按鍵操作響應，vSTB完成UI/APP應用處理、虛擬服務和動態(tài)資源分配。vSTB實現(xiàn)STB業(yè)務的快速部署和升級，業(yè)務部署只需在云端一次對接，無需適配現(xiàn)網(wǎng)不同廠家的STB;業(yè)務升級在云端完成，實時生效，無需等待現(xiàn)網(wǎng)STB升級，無需考慮新老STB版本兼容，大大延長現(xiàn)網(wǎng)STB的生命周期。將vSTB部署在OLT內(nèi)置刀片上，在實現(xiàn)STB業(yè)務云化的同時，做到網(wǎng)絡(luò)時延最低。

  MEC：多業(yè)務邊緣計算，優(yōu)化業(yè)務體驗

  5G時代，VR/AR、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、工業(yè)控制等體驗敏感型業(yè)務部署對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務能力優(yōu)化、內(nèi)容下沉以及時延降低提出了較高的要求，業(yè)務提供向用戶靠近成為一種趨勢，在這種背景下MEC應運而生。同時，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房，成為大部分主流運營商的選擇。在綜合接入機房中，需要具備滿足MEC應用部署所需的NFVI。Light Cloud方案為綜合接入機房建設(shè)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，組成動態(tài)高效的邊緣計算系統(tǒng)(見圖2)。

  中興通訊Light Cloud方案創(chuàng)新實現(xiàn)了IT和CT在接入網(wǎng)的融合，簡化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和接入機房改造，既可以滿足固網(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業(yè)務，拓展接入網(wǎng)的應用場景，為接入網(wǎng)賦予新能力。

  作者：韓曉宇 中興通訊