中国联通陶蒙华：5G时代的CDN——让你进入“场景时代”

2017年4月12-13日，2017亚太CDN峰会在北京隆重召开，大会由亚太CDN领袖峰会、国际CDN论坛、电视新媒体CDN论坛、视频云论坛、未来网络论坛、C未来视频峰会、亚太CDN展览会等7大部分组成。在国际CDN论坛上，中国联通研究院高级工程师陶蒙华作了题为《5G时代的CDN——让你进入“场景时代”》主题报告。

 

图为：中国联通研究院高级工程师陶蒙华

 

 

“场景时代”是大众媒介专家提出的，随着IDC技术的发展，人们视觉享受和审美情趣不再局限原来平面的、单向的接受的状态，而是要参与到场景中，体会到场景带来的乐趣。比如在参观故宫的时候就知道，这些导游发给你电子胸牌，走到哪里他都会跟你讲故宫里的世界历史文化古迹的特征。就像如果们利用虚拟现实技术，有故宫发给你专用的智能眼镜，戴上它想看到什么看到哪里可以做一整套古迹历史、现实、技术细节等等。在这个过程中，故宫为什么提供不了这样的服务呢？主要是介入带宽有问题，场景时代是下一个阶段用户感知的一个方向。陶蒙华认为CDN不仅仅是人涉及到智能管道的问题。云也提供了一种环境、一种方便，但是CDN从它最初的定义来说，它是架构在网联网络上的一个叠加网络。

 

 

演讲中，陶蒙华介绍了当前移动互联时代CDN的需求。目前CDN经过好几代的发展，第一代是网页加速，现在普通在家里的应用。第二代CDN列了三方面：第一是极高的视觉体验至少需要上百兆带宽，另外4K/8K电视，要实现用户体验带宽必定是很大的。第二是高速移动的应用——车联网。随着将来自动驾驶逐步实现，可能在车上的云有新的需求，比如娱乐需求（看高清的视频直播、视频点播）。因为汽车移动速度很高，尤其是如果在火车上高铁上时速达到三四百公里每小时，现阶段的CDN是没法解决问题的，它只能够解决在本地上硬盘循环不断点播。另一方面互联网方面涉及到实时动态地图，汽车行驶到十字路口，这时地图不光要标识每个车，还必须在这个标识地图出现的同时可以将每段路况信息都能够实时呈现出来，目前车联网是做不到的。第三是随时随地的个性化应用。

 

互联网特征是移动互联时代，CDN新需求主要体现在上述的高速移动、超高带宽和随时随地的体验和享受上。

 

 

在5G的时代，目前来说从2013年提出愿景以来，大致有三类移动应用：第一是增强移动带宽，即现在常说的视频类应用；第二是海量机器类通信，这类应用对时延要求不是很高，而且是小数据包。但它的连接束很大，每平方米上百万的连接束，低功耗（比如农田传感器）一般终端电池能用3-5年，功耗很低。第三类应用是高可靠低时延通信，这类应用主要是汽车与汽车的实时通讯。目前谷歌的自动驾驶还没有用到车车通信，主要是在车上安装激光雷达和传感器，通过自身的雷达来探测周围，比如房子的碰撞。但缺点是它不知道周围其他车辆的行为，也不知道前面是不是出现了路况上的故障，它是缺乏车车通讯的。

 

而车车通讯要求比形成一个车队，每一个车队通讯模块都发出本车的行驶状态、速度，以及要往哪个方向行驶。这样发出信号的时延必须小于5毫秒甚至以下是更好的。陶蒙华表示，现在来看这种低时延目前网络是不能解决的。

 

 

首先是用户体验速率达到100-1000M。用户最低体验速率，峰值速率可以达到10Gbps甚至超过10Gbps，然后连接数和流量密度。在大型的露天集会、大型的体育场馆比如奥运鸟巢本来有10万个座位，这时候就需要有一个指标衡量判断5G是不是能满足流量数的需求。怎样进入这些技术指标呢？陶蒙华解释首先第一个是全频谱接入，分为高频段和低频段，高于6赫兹是高频段，低于6赫兹是低频段，频谱使用率很低。第二个是大规模的天线阵列。目前用的是低频段，几百兆的，基站是高大的铁塔。第三个超密集组网。低频段和高频段都可以混合适用，如果使用高频段，可以布置很多密集的组网，实现广域覆盖。

 

CDN不光是一个云计算，它还是需要有网络来做支撑的。云计算基本上是各种系统的标配，目前百度对云计算有100多种解释，最主要是计算资源共享，这是它最基本的特征。除了云计算之外，另外是软件定义网络，将设备控制面与数据面分离开来，从而实现网络流量的灵活控制与调度，这为CDN后期比如内容路由一些其他调度提供了良好机制。

 

网络功能的虚拟化就比如一台服务器只能被一个服务商所应用，只能提供一种服务。现在通过标准比如X86服务器存储和交互设备取代传统的既有设备，不光为CDN业务使用还可以为其他业务使用，这是网络功能虚拟化。

 

具备上述条件之后能否马上为用户提供服务，陶蒙华认为还需要一个重要的手段：需要将云计算软件第一网络以及网络功能虚拟化有机结合起来，需要资源编排和服务编排的职责。在5G时代解决方案端到端的网络切片，对每个网络切片来说相当于一套专署的资源。每个网络切片相当于是一个微型的CDN服务，它有一套专署的资源从而保证服务质量，而且每个切片之间相互之间是隔离的，一个切片错误以后不会影响其他切片服务。

 

 

5G时代提供CDN服务一个标志性方案就是端到端的网络切片。网络切片就是原来的虚拟专网“VPN”，当时虚拟专网配置管理指标比较笼统而不像今天端到端的网络切片可以按照需求在很短的时间内搭建从原端到目的端的网络供使用。5G时代的网络切片是一种“按需网络”。

 

既然是按需的网络，那么需求如何实现呢？陶蒙华解释这需要网络功能编排器和业务功能编排器，通过这两个编排器能够缩短业务开通时间。理解相当于搭积木，网络功能都已经模块化，只要根据自己的需要，将这些模块化功能按照自己的需求或者设计像搭积木一样搭起来。大大提升了效率。

 

 

第一个是高带宽，最低体验带宽100M-100Mbps峰值达到10+Gbps，一般十几秒能下载一部高清电影。

 

第二个是移动性、空间和情感。比如一个地方随时随地参观体验。最典型应用是高速火车汽车上实现视频直播，100M-1000Mbps带宽视频直播是足够了。

 

第三个应用是极高的刺激和体验。比如在拍《阿凡达》时很多人觉得不是很过瘾，制作一套虚拟现实的视频就可以理解和体验现实场景。

 

第四个核心应用是电商。电商对AR的应用体现在如果电商提供这套服务，到商店去输入自己身体的参数，就能把会把人体绘制出来穿上这套衣服360度全方位展示。

 

第五个是个性化、定制化。最后一个是随时随地。

 

演讲最后，陶蒙华问5G离我们还有多远，他回答道简单说5G在 2013年于中国、美国、欧盟已经启动，到2014年5G关键技术目标已经确定下来，2015年5G目标架构已经确定，2016年已经开始领会了。运营商分别不同场合表示5G是将来的重头戏，所以5G确实离我们不太远了！