3大战略将IP 边缘设备带入视频时代

摘要

下一代网络架构要求IP边缘设备更加高速和智能

业务智能和连接选择可以货币化

扩展的、分布式IP边缘设备可降低成本，提高质量

视频驱动网络演进

为在视频时代制胜，电信运营商需要升级IP边缘设备 ，以提供更高速、更智能、更低价的服务。当前，多数电信运营商采用分离的网络和平台提供视频和高速互联网业务（如图1）；视频业务同时运行在两个并行网络上有两方面的局限性：

操作维护昂贵而复杂。多个IP 业务平台快速消耗资本预算。多业务叠加在接入和聚合网络带来复杂的业务配置。

多业务之间易产生壁垒，这会使电信运营商很难向用户交付他们所希望的融合的、个性化的业务。

图1 视频和高速互联网分别运行在不同网络上造成浪费且能力受限

随着视频点播VoD（Video on Demand）在今后几年的普及，视频的传输成本会快速增加。爆炸式的视频流量会通过网络到达大屏幕电视、PC和平板终端。

流量增加，传输成本上升，网络和服务器拥塞，将会导致性能和业务可用性下降。部署在传统高速互联网中的BRAS，从性能、容量和功能上无法满足VoD增长带来的需求。这些设备不具备支持IPV6 和电信级NAT穿越的能力，因此无法支持灵活地过渡到IPV6。

以下3 个战略将有助于电信运营商将网络和业务升级到视频时代：

采用下一代 宽带网络架构。这种架构融合了视频及高速互联网，克服分离网络带来的限制。它将由Terabit IP边缘路由器替换传统BRAS路由器，使边缘设备更高速、更智能。

将业务智能和连接选择货币化。通过IP 边缘设备的智能管理，电信运营商可以根据网络、财务状况控制OTT流量。当网络中更多的应用行为可控时，运营商可以给用户提供更大的自由度、选择合适的带宽满足需求。运营商也可将OTT视频竞争者变成合作伙伴，提供超过OTT自身的高质量视频服务。

使IP边缘设备和内容更贴近用户。这个战略将目前集中部署的IP边缘设备扩展到靠近汇聚层和内容提供方的位置（如图2）。采用这种结构，运营商在给多用户提供同一部电影时，不再需要多个备份流经网络，而是将一些少量的备份存储在距离用户较近的节点上。如此，视频中的单字节成本降低，而QoS及可靠性却提高了。

图2 拓展IP边缘设备有助于降低成本，同时提高质量及可靠性

采用下一代架构

在下一代宽带网络架构中，terabit 速度、增强的宽带网络网关（eBNG） 将替代传统的BRAS路由器（图3）。eBNG 的容量和性能可支撑VoD和其它新业务，同时可顺利迁移至IPV6。

图3 下一代宽带网需要terabit IP边缘路由器

当运营商选择eBNG 部署下一代宽带网络时，它应关注以下增强的用户管理能力，包括：

融合PPPoE 和IPoE 协议的能力，以具备视频和其它新业务提供能力

内置DHCP-RADIUS 代理功能，支持跨厂商RADIUS认证，以有效利用现有认证架构

采用DHCP中继代理或融合的DHCP服务器，提供灵活的IP地址管理功能

基于PPPoE的零售和批发，支持L2TP位置区码

基于RADIUS或Diameter的信用控制，支持基于时间和流量的计费，提供预付费和其它新业务

性能是eBNG 的另一个重要考量指标。为支持未来几年内单播视频的增长， Tier1 和Tier2 的中心机房（COs） 需要数十个100G以太网口。所有的eBNG功能支持应达到线速级别，以使运营商在不影响性能的情况下，根据需要创建、监测、控制丰富的业务。

最后，电信运营商需要选择支持向IPV6 迁移的eBNG。随着用户加快采用IP设备，电信运营商不能再延缓IPV6 的实施。理想情况下，eBNG需具备以下能力，供运营商选择：

尽可能延长IPv4 的使用时间

将特定的业务和网络迁移至IPv6

开始全面从IPv4到IPv6的实现

将业务智能和连接选择货币化

在IP边缘部署超高速和智能化的eBNG，带来新的收入机会。对大多数运营商而言，首当其冲便是精确计量和公平使用。

现如今，许多用户感到沮丧，因为电信运营商试图限制他们的OTT视频点播消费。他们认为大多数HSI计划是死板、混乱、带惩罚性的。采用eBNG的智能管理，电信运营商可以创建个性化的计划，让用户权衡带宽消耗和成本，选择自己适合的带宽计划。

eBNG的应用保证（AA）能力，为电信运营商开发个性化计划提供了所需的洞察力和实现能力。电信运营商可以使用AA的能力，以找出：

哪些用户是高流量用户

他们在使用什么应用

每个应用所需带宽

每个应用的流量特性

哪些应用正在流经对端节点

这些应用正在消耗的带宽

哪些高流量用户在用Peering 带宽

应用如何流经网络

哪些应用、何时应用带宽最大

应用超时如何处理

OTT流量的百分比

个性化的计划制定后，电信运营商可以使用AA的能力，了解网络，并在应用层面控制流量。他们可以限制、增加和重新设定每个用户、会话或应用的优先级。

综合使用AA提供 的网络洞察力和细粒度的流量管理，使得电信运营商可提供以下服务：

个性化计划，在满足用户需求的基础上，达成公平分享使用（图4）

基于时间的计量、计费和QoS，可以将诸如Facebook 、Netflix的应用货币化

推广高质量OTT应用，以吸引用户，鼓励计划升级

图4 Terbit IP边缘设备为电信运营商带来新的收入增长机会

提供用户友好的计划只是改变用户使用网络观念的第一步。电信运营商可以运用AA能力进一步提供：

对内容提供商、广告商、应用提供商、零售商所提供的应用及服务，制定特定的监测和控制手段，以确保这些服务对用户是有价值的。
对OTT提供商提供高质量传输，达成收入分成模式
平板电脑的移动性为电信运营商提供创新业务创造了机会。他们可以在家庭宽带业务计划中，通过eBNG 支持WiFi 提供WLAN能力。如此，家庭用户可以在eBNG WiFi 热点范围内，简单而安全地享用WLAN网络和应用，如同在自己家中一样。

IP边缘设备和内容更贴近用户

拓展IP边缘设备，在Tier1 和Tier2 中心机房（COs）eBNG增加内容缓存，有助于运营商将业务更贴近用户（图5）。这些内容缓存形成了CDN，将原始节点的视频流从核心视频服务器发布到分布的节点上。

与分布式数据中心架构类似，一个分布式eBNG 和内容缓存架构将带来如下优势：

减少带宽需求和传输成本

减少硬件需求和成本

提升用户体验

图5 分布式eBNG 架构降低成本和提升质量

与eBNGs部署在一起的内容缓存 用以存储、交付常用的内容。部署在网络核心的内容缓存, 是一个包含更多内容的库，用于保存不常访问的内容。

贝尔实验室研究 表明，在峰值业务期间，分布式存储模型相比集中的存储模型，整体网络的传输成本降低43%。由于内容距离用户近，传输距离短，用户体验远远超过OTT提供商基于互联网的流服务器所能提供的服务质量。

CDN 也可用于补充IPTV交付的业务。采用CDN， 电信运营商可在满足用户对质量、可用性和可靠性的条件下，支持直播和按需内容播放。他们可以通过增加内容选择提高有线IPTV服务，也可以根据用户习惯的改变，将传统IPTV体验升级到按需提供的模式。

增强有线IPTV服务对电信运营商而言很重要。尽管用户热衷于VoD业务，但有线电视服务仍是收入来源之一，特别是一些重要事件上，如热点体育赛事等。为提高IPTV的收视体验并从中赚钱，电信运营商需要eBNG,以提供以下功能：

再现完美视频流：eBNG 发送两个IPTV流备份，在接受端，利用两个备份流的信息重建一个完美的视频流，在数据丢失和损坏的情况下，最大可能地保证视频质量。

快速频道切换：IPTV内容备份在eBNG滚动的缓存中，在频道切换时呈现给用户。这种机制保证新频道内容快速呈现。快速切换远远优于采用最新视频压缩格式时常规的秒级切换。

出错重传机制，保障高质量体验：在多播流出错时，缓存中滚动的信息流可用于信息重建，确保高清视频流的完整。

拥抱视频点播 ---值得驻足

视频点播不是昙花一现，也非OTT专属。事实上，随着用户随时随地自由享用他们所需内容的增长，视频点播业务在未来几年中将越来越普及。

技术进步使得IP边缘设备更高速、更智能。现今，eBNGs产品已经可用。电信运营商可以立即开始将低效、高费用的集中式部署的IP边缘设备演进到针对视频优化的分布式网络。采用正确的架构，与内容提供商建立合适的伙伴关系，电信运营商可以尽情拥抱视频时代的到来。