TITAN支撑大视频业务蓬勃发展

　　大视频业务是最重要的宽带业务之一，其流量占整网流量的70%，各大运营商已经把视频业务升级为基础业务。同时，随着视频分辨率的提高，4K电视、8K电视和AR/VR的出现，大视频业务对接入网络提出了越来越高的要求。这些要求集中体现在更高的带宽、更短的时延和更少的丢包。参考业界共识，基本指标需求如表1所示。

　　按照这个指标，现有网络架构、管道模型和设备特性都必须进行调整和优化才能满足要求，尤其是8K电视和VR视频对网络苛刻的时延和丢包要求。

　　中兴通讯新一代OLT平台TITAN具备丰富的大视频支撑特性：提供业界第一的大带宽，支持不断提高的大视频带宽需求；分布式路由器架构，具有强大的L3功能，支持共享管道承载大视频；内置CDN，实现多种加速功能，提高视频业务体验质量。针对现有接入网络架构承载大视频存在的时延和丢包等问题，TITAN提供了大视频承载新思路和新方案。

L3功能下沉OLT，采用共享管道承载大视频

　　现网承载IPTV业务的管道模型，基本是沿用宽带上网的管道模型。这种模型中，每用户的二层管道细长，需要穿过HGU、OLT、AGS和BRAS，且对每个管道在沿途各节点配置了带宽限速和队列整形，导致时延和丢包增大，管道之间缺少统计复用，带宽利用率低下。OLT上联口一般为10GE，如果不划分管道，则是共享管道的承载模型，如果按用户划分管道，则是分管道的承载模型。假设每用户管道100Mbps，一个10GE端口可以承载100个用户管道。由于在分管道模型中，存在管道之间流量的不均匀，同一时刻，有些管道没有流量，如果并发率为50%，则平均时延将加倍。更严重的是时延抖动将严重劣化。假设一个突发块1Mbit，用户管道100Mbps，需要转发时延10ms，共享管道10Gbps，转发时延为100µs。同样PON口下行如果采用共享管道模型，也可以优化时延指标。

　　细长二层管道，同样会引起丢包问题，因为分管道模型中，设备缓冲区被分成多份，抵御突发流量的能力降低。

　　这种细长管道模型其实是来自于宽带上网业务模型。宽带上网业务其实是卖带宽，对时延、丢包等业务质量并不关注，但IPTV业务是卖业务，业务质量好坏关乎业务的成败，因此，有必要改变这种管道模型架构。

　　中兴通讯新一代OLT产品TITAN把L3功能下移到OLT，同时OLT与HGU之间按PON设置粗管道，可以显著改善时延、丢包和带宽利用效率。同时由于OLT支持三层功能，视频全路径性能监测可以统一采用IP-OAM手段，降低OAM技术部署复杂度，提高OAM效率。另外，缩小二层网络，可有效减少二层广播流量，提高网络安全性。并且L3 OLT为以后CDN进一步下沉到接入机房提供条件。图1为改进的IPTV承载管道模型。

CDN下沉OLT，解决大视频业务时延和丢包问题

　　OTT视频业务走的是宽带上网的通道，按照既有的宽带上网业务模型，一般运营商只承诺了最大上网带宽，一般是在BRAS、OLT等关键设备处部署CAR技术对用户流量进行限速来实现。但基于令牌桶的CAR技术极易造成丢包，这非常不利于基于TCP的OTT视频业务流的承载。

　　根据表1，8K电视的单向端到端时延为8ms，丢包率0.002%，VR电视的单向端到端时延为6ms，丢包率0.001%。这对现网CDN架构和承载网架构提出了很大挑战。CDN端和家庭网络端的时延各为2ms，一般很难改进，这样，留给整个传输网络的时延只有2ms/4ms。另外，由于现有PON网络的DBA技术，上行时延大于1ms，因此，OLT到CDN这段网络的时延要求非常高，对VR业务来说，只有1ms，对8K电视来说，也只有3ms。解决问题的办法只有缩短从OLT到CDN的传输路径，具体来说有两种思路：一是CDN下沉到接入机房，二是OLT通过低时延传输网络（如OTN）一跳直达CDN。

　　如图2，可以把CDN下沉到接入机房，旁挂OLT或内置OLT，就近提供IPTV和OTT视频业务，包括快速频道切换、TCP视频加速和AR/VR缓存和计算。

　　也可以利用TITAN支持FlexE和OTN的优势，对低时延的8K、VR大视频业务直接通过FlexE和OTN直连到CDN，以达到降低时延和改善丢包的目的。

 
OLT支持大缓存和动态优先级缓冲区管理，降低突发丢包

　　大视频业务对丢包尤其敏感，在数据网络中，主要的丢包都是突发丢包。为了减少突发丢包，首先要求设备本身配备足够的缓存，提高突发流量缓存能力；同时要求设备具备完善的缓冲区管理功能。主要是两个方面，第一，用户流量之间共享缓冲区，提高应对视频突发流量的能力；第二，区分业务优先级分配缓冲区，可以保证视频业务拥有更多的缓冲区来缓存流量，同样减少突发丢包的发生。

　　同时，TITAN的PON卡支持每用户每业务的队列，利用这个队列的shaper能力和WRED丢包技术，可以很好地支持基于TCP传输协议的OTT视频流量，减少丢包，提高TCP通量，改善互联网上的大视频体验质量。

丰富的大视频业务快速故障定位手段

　　从STB到CDN的全路径上，现网中OLT、AGS一般是二层设备，不支持常见的IP OAM技术，需要局部采用以太网OAM技术。这直接导致了视频路径性能监测的困难，给大视频传输故障的快速定位设置了障碍。而且在现网中，HGU、OLT、AGS和BRAS的以太网OAM支持参差不齐，即使局部测试都难以实施。

　　中兴通讯新一代OLT平台TITAN提供丰富的大视频业务故障定位手段：

●　支持实时路径还原；

●　支持MDI、VMoS、VQoE视频质量指标在线实时监测；

●　支持TWAMP、RFC2544和E-OAM在线路径性能监测；

●　支持端口亚秒级流量统计。

　　随着视频分辨率的不断提高，对网络时延和丢包要求越来越高，尤其是后续的8K和VR业务，更对网络提出了苛刻的指标要求。现有接入网络的传输模型、关键设备功能亟需重构和变革。中兴通讯新一代OLT平台TITAN，具有L3 OLT、共享管道承载模型、OLT内置CDN、OLT设备缓冲区管理、shaper限速等创新方案和关键技术，支撑大视频业务蓬勃发展。