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中兴通讯打造无线视频精品网络
2016年6月28日 11:31  CCTIME飞象网  

大视频时代已经来临

随着4G网络的成熟规模商用部署,以及多样化终端的快速发展。视频业务已经成为最受用户喜爱的业务。相比文字、图像、语音业务,视频是拥有最广泛受众的媒体形式,视频媒体可以立体和细致生动的反映一个事件、一个故事的过程与每一个动态细节,清晰的记录事件全过程,从而给观赏者带来其他信息载体所难以达到的影响力。在过去,由于技术手段的限制,更高清视频的传播受到很大的局限,但随着视频拍摄制作技术的发展以及电信网络技术的不断发展,视频媒体的传播成本不断降低,更高清视频的在线传播成为可能,同时人们对更高清视频业务的追求动力永不停止,以4K,8K,VR等业务为代表的极致清晰、极致鲜艳、极致流畅的超高清视频成为人们新的需求,从而催生了一个视频业务急剧发展的新的时代——大视频时代的到来!

纵观视频业务发展经历的过程以及未来的趋势,视频业务的发展将会经历四个时期,为视频业务培育期,视频业务成熟期,视频业务爆发期,以及超视频时代,每个时代都拥有其典型的特征,具体如下:

视频业务培育期(2005~2015): 随着光纤的大规模部署以及3G/4G网络的大规模建设,用户带宽逐渐提升,人均带宽达到10~20Mbps,视频业务在线化,高清化,移动化成为典型特征,移动视频分辨率360P/480P,有线视频分辨率720P/1080P成为主流;视频业务成熟期(2016~2017):有线4K,移动2K开始引入,成为大视频时代来临的重要特征,百兆到户成为基本需求;视频业务爆发期(2018~2020):4K业务逐渐成熟,8K,VR/AR视频业务逐渐引入,部分高端用户千兆到户;超视频时代(2021~2025):8K,VR/AR视频全面成熟,全息视频引入,千兆到户成为基本需求,部分高端用户万兆到户;中兴通讯定义的“大视频时代”包含视频业务成熟期,视频业务爆发期以及超视频时代三个阶段,以有线4K视频,移动2K视频的普及为标志,2016年将会是“大视频元年” !大视频时代的来临对于运营商来说不仅是千载难逢的转型机遇同时也带来了极大的挑战。

最佳视频体验的无线网络解决方案

2.1 移动视频业务对无线网络的需求和挑战

传统的移动网络架构满足的业务以社交、网页浏览业务为主,存在下列不足难以满足视频业务的发展:

空口容量和无线承载带宽有限目前LTE 空口容量是发展高用户体验的视频业务的瓶颈,同时LTE Backhaul网络的接入环带宽多以GE为主,汇聚环带宽多以10GE为主,可承载的视频业务容量有限;

无线网络延时较大当前LTE网络端到端RTT延时较长(通常为70ms左右),其中移动网络基站处理RTT延时接近20ms,承载网络一般会引入6~8ms延时,同时分组网关GGSN/PGW一般在省会城市或者省内大区级城市部署,从无线基站经过无线承载网到核心网要经过长距离传输,视频业务丢包几率较大及传输时延也相对较大。

2.2 无线视频精品网络解决方案

无线视频精品网络解决方案分为三个阶段:首先需要针对当前4G网络进行基于视频用户体验的网络优化和建设;然后是Pre5G阶段解决方案,通过各种创新技术,使移动网络在5G商用之前,即能够实现视频业务性能的不断提升和丰富,保证向5G网络的平滑演进,并使移动用户能提前实现类5G体验;最后是5G阶段,增强MBB体验、海量多样性连接、高可靠性关键任务是5G重点要实现的三个方向。

无线视频精品网络演进三阶段

无线视频精品网络以视频用户感知为核心进行各阶段移动视频网络规划和建设,无线视频精品网络建设的性能目标参见下表。

表 移动网络视频建设目标建议

2.2.1 无线接入网视频业务解决方案

无线网络视频业务保障方案主要通过覆盖、干扰、容量和功能提升等四个方面进行。

覆盖优化覆盖优化主要有三个内容:控制弱覆盖、重叠覆盖的优化,最后是基于路测、MR、投诉、CQT等数据,精准定位问题区域。

干扰优化 PCI规划和自优化,避免PCI冲突调整工程参数提升主服务小区信号,降低干扰信号强度查找外部干扰源基于宏微小区Hetnet组网的eICIC等抗干扰手段容量提升方案容量指标,即网络负荷高低和在线用户数量多少也是影响视频质量的一个重要因素。通过监控PRB资源占用率、RRC有效连接用户数量,合理保持网络负荷均衡,提高移动网络视频质量的体验。

视频业务优化无线侧增强视频用户的感知的新功能,可以加快视频播放速率、减少缓冲时间和

提升视频播放时延。

2.2.2 无线承载网解决方案

当前移动互联网视频处于高速发展的初期阶段,以720p连续覆盖、1080p热点覆盖为目标,以已建的移动宽带网络(包括3G、LTE网络)为基础开展建设。而当前无线承载网的建设,中兴通讯主要从如下几个方面建议:

接入:光纤与微波并存,逐步向全光过渡。光纤网络采用PTN/IP RAN设备组网,尽量成环,以增加可靠性,带宽为GE或10GE(热点区域);汇聚核心:采用PTN/IP RAN设备组环形网,新建网络部署40G/100G接口,原有网络以10GE为主;核心层部署100G OTN,部分流量较大区域,OTN下沉到汇聚层;骨干:采用CR路由器组成MESH网络,端口带宽100GE;同时部署100G OTN。 2.2.3 无线核心网解决方案

核心网标准PCC架构的引入,可以为不同业务提供不同的LTE网络承载资源QoS管理。在标准PCC架构及标准中,定义了QCI、ARP、GBR、MBR等业务QoS管理参数,用于为不同类业务建立不同的业务承载通道。对于视频业务而言,可以为其建立视频业务专用承载,从而提供不同的QoS能力,如下图所示:

视频业务专用承载示意图

用户发起视频业务请求时,PCRF将根据移动用户等级、视频业务种类、CP/SP信息等为视频业务决策不同的QoS能力(QCI、ARP、GBR/MBR参数),GW根据PCRF下达的QoS能力决策,建立专用的包含有不同QoS特性的视频业务承载通道。

2.2.4 Pre 5G无线网络视频精品网建设方案

5G由于标准和技术等原因,距离商用还有一段时间,而Pre-5G能提供远好于4G、接近于5G的用户体验(吞吐率、延迟等),是无线网络向5G发展的必经阶段,Pre-5G阶段除了很多提升空口容量的新技术将得到应用,一些前瞻性的解决方案也会得到部署和应用,及时满足用户对视频业务体验越来越迫切的需求。

Pre-5G阶段以LTE移动宽带网络为基础进行演进,该阶段移动互联网视频处于高速发展期,以1080p连续覆盖、2K热点覆盖为目标,4K视频、VR业务可能在Cloud RAN架构下的热点得到应用,在Pre-5G阶段无线网络下的VR业务首先会考虑平均下载速率在40~50Mbps的4K 60/90fps 的VR视频(H.265)播放。

Pre5G容量提升的方案具体举措包括:LTE/Wifi融合、下行256QAM、Pre5G Massive MIMO、Pre5G UDN等。

然而,技术的创新与发展并没有止步于此。中兴通讯是行业5G技术研究与实践的先行者,5G技术的发展,必将突破时空限制,为用户带来极速的视频体验和极佳的交互体验,使信息沟通彻底突破时空的羁绊。

5G同时推动网络架构发生变革,通过支持多样化的无线接入场景,驱动终端、无线、网络、业务深度融合,从而满足端到端的业务体验需求,实现灵活的网络部署和高效的网络运营。

总结

大视频业务是移动网络重构向未来演进的关键驱动力,中兴最佳视频体验的无线网络解决方案通过三个阶段应对大视频发展不同阶段的需求:

第一阶段,无线接入网络通过覆盖优化、干扰优化、容量提升和业务优化手段解决移动视频业务关键短板,无线承载网通过SQM,核心网通过业务检测和TCP优化等方案保证视频业务QoS管理;

第二阶段,Pre5G阶段是通向5G的关键过程,在兼顾4G网络平滑发展同时,又考虑了5G技术的应用,采用Pre5G massive, Pre5G UDN等技术,通过Cloud RAN、核心网分布化部署、承载带宽大提速等架构演进手段,提升资源利用率与效率;

第三阶段,未来无线网络是采用灵活、可配置的统一空口和基于云感知软网络,通过虚拟化技术、组件化技术和编排技术满足视频业务的发展趋势,无线承载网也通过IP+光协同架构等方案保障高品质的视频业务用户体验。

编 辑:章芳
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