中国联通陶蒙华：“5G时代的CDN”再思考！最终转向CSN

2018年4月11-12日，2018亚太CDN峰会在北京隆重召开，大会由亚太CDN领袖论坛、电视云论坛、短视频论坛、视频云论坛、新技术论坛、运营商论坛、国际云论坛等7大部分组成。在新技术论坛上，中国联通研究院教授级高级工程师陶蒙华作了题为《“5G时代的CDN”再思考—人工智能和边缘计算的应用
》的主题演讲。
 

图为：中国联通研究院教授级高级工程师陶蒙华

一、IPTV&OTT&视频监控对CDN的新需求

5G时代的CDN，让你进入“场景时代”。

CDN应用场景：

极高视觉体验应用： AR/VR应用、4K/8K电视；高速移动应用：车联网（小汽车、公交车、长途大巴车）；随时随地的个性化应用：智能手机、电脑、pad。

技术实现方式：

接入：全频谱接入、大规模天线阵列和超密集组网；网络层面：云计算、SDN和网络功能虚拟化，通过网络切片，享受个人虚拟专网待遇；服务层面：服务编排和资源管理
。

去年，陶蒙华在亚太CDN峰会演讲中提了一个问题： 5G离我们远吗？技术和应用发展太快了，去年还只是梦想，今年就变成了现实。政府将5G作为国家信息化建设的战略基础设施，计划2018年规
     模组网验证，随后发放牌照，2019年开始试商用。
去年提到了如果做一套关于故宫文物的AR/VR，那么在游客参观故宫时，每人租一个智能眼镜，就可以全方位的了解故宫的历史和文物。这种愿望，从技术的角度来看已经在今年韩国的冬奥会上实现了。

陶蒙华现场分享了5G的三个应用场景：

场景一：基于5G网络的同步观赛。通过在运动器材、运动员身上安装传感器、高清摄像头和配置5G通信模块，将数据实时通过5G网络传送，观众可以通过手机或电视，以运动员的第一视角来观看赛事直播。

场景二：基于5G网络的随时互动
。在赛场周围安装多达100个摄像头，获取不同角度的视频信息。用户在通过手机观看比赛时，不仅可以选择从不同的角度来观看比赛，还可以随意回看精彩瞬间
。

场景三：基于5G网络的360度沉浸体验。通过在不同的赛场，赛场内不同的角落安装360度全景摄像机，提供360度全景VR，再通过5G网络将高清视频信号实时传送到观众席的VR区域。观众可以沉浸式体验赛场每一个角落，还可以切换到运动员的休息室、等待区等。

目前基于CDN的服务和应用的不足。第一，目前基于遥控器的界面导航费时费力，不够人性化（比如不能很好的为残障人士提供服务）；第二，怎样从海量的CDN音视频节目库中快速找到你要查找的一个人、一段声音、一段视频、一个视频场景？第三，面对每天产生的大量音视频，在上传到节目库之前，内容服务商将花多少人、多少时间来审查这些节目的内容、是否有不文明的内容？第四，公安/执法部门怎样基于CDN实时查找/跟踪嫌疑人？
边缘计算和人工智能将是下一阶段CDN发展变革的推动力量

二、新技术给CDN带来的变革

1、人工智能在CDN中的应用

人工智能（AI）是通过对数据的深度挖掘、分析、计算来建立模型/算法，以此来实现识别、推理、设计、创作、预测等功能，并解决和代替人们的各种劳动。AI可以应用在各个方面，就音视频应用和CDN来说，主要有下面两个方面：

（一）内容的搜索和人/物鉴别。利用AI开放通用能力（如语音、人脸、图像识别），基于CDN内容库查找特定的对象（人、物、一段视频等）、视频监控应用可以实时跟踪和鉴定特定的人或者不文明的内容。

（二）内容的导航和推送。重新设计IPTV&OTT等导航输入界面，并实现语音识别、眼动跟踪、手势识别、表情识别、上下文感知等导航（满足特殊人群的需求）；并根据用户的喜好，CDN节点智能推送用户想要观看的内容。

2、边缘计算助力AI的应用和CDN的变革

多接入边缘计算（Multi-Acess Edge Computing，MEC）是在靠近人、物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业在敏感联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。基于MEC平台实现CDN功能和内容的下沉：

（一）大部分内容迁移到边缘CDN节点，而且可以在边缘进行实时转码，以满足不同的需求（比如边缘只保留一份高清视频，可以根据各种类型终端的需要，实时在边缘转换成所需要的类型）；

（二）CDN系统的各种控制和调度移向边缘，在边缘完成各种调度和操作，极大提高了用户的响应速度，提高用户的体验（测试数据显示与传统CDN方式对比，平均RTT时延降低50%，HTTP下载速率提升43%）

3、传统的CDN分级结构演变

传统的CDN分级，内容经过审核后将放到中心CDN库中，然后通过CDN将内容推送到各边缘节点。

4、传统的CDN两级结构演变

统的CDN分多级，内容经过审核后将放到中心CDN库中，然后通过CDN将内容推送到各CDN边缘节点。

在网络边缘完成CDN节点的各种功能，并应用AI为用户提供智能化的服务，5G高带宽接入保障了各边缘节点通过网络的虚拟化和网络切片实现互联互通。

三、5G/后5G时代CDN的演进

早期，服务于IPTV和互联网CDN内容是分级存储的，有一整套基于网络定制的内容均衡调度、内容路由机制，服务器专用。采用云计算和SDN技术后，网络资源和服务器可以共享，实现了分布式的存储（内容仍然分级），网络功能虚拟化，实现按需分配。
      
除了传统的CDN节点外，家庭用户端、PC/PAD、智能手机都可以作为CDN的节点，这些节点基于虚拟化的网络相互交互，满足万物互联的应用需求。

总体来说，未来CDN内容存储位置越来越向边缘汇聚，网络功能越来越虚拟化，传输和递送的功能逐渐减弱。

在未来所有的终端都会互联互通，每一个终端都是一个CDN节点，并为其他终端服务。例如，现在的智能手机处理能力越来越强，也有人说将AI芯片植入智能手机中。256G存储功能手机已经有了，据说512G存储功能的手机也已经有了，用不了多久，1T存储的手机也会出现。现在智能手机存储功能、处理能力都达到这样一个高度的话，为什么不能把它当做一个CDN节点来看待呢？把它当做一个CDN节点，可以为其他手机、PC、PAD，甚至为家庭终端提供服务，互联互通，相互满足需求。使用者本身就参与到CDN节点中，本身就是CDN一个小节点。未来CDN将能够感知用户的行为，为用户提供智能化服务。最终CDN会转向CSN。