隨著全球FTTx網絡建設加快和千兆時代的到來，光接入網正面臨新的挑戰和需求。首先，視頻已成為固網寬帶的基礎業務，如4K/8K、Cloud VR、云游戲、在線教育等，這些業務會消耗大量網絡資源，尤其是集中時段需求頻繁的熱點視頻，形成大量重復傳播流量，為了提高業務體驗、節約匯聚核心網絡帶寬，迫切需要業務下沉到網絡邊緣甚至到接入機房。其次，最終用戶對體驗的要求越來越高，運營商從帶寬經營逐漸轉向體驗經營。對于接入網來說，需要具備度量和管理最終用戶體驗的能力，從而增強消費者的體驗和獲得感，挖掘用戶潛力和新的增長點，為運營商帶來更大的經濟價值。第三，當前光接入網在家寬領域已取得巨大成功，并向行業拓展，比如POL(Passive Optical LAN)在企業和校園中部署、工業PON在工廠中的應用等，隨著智慧園區的持續建設，園區場景中也存在著邊緣計算存儲的需求，如視頻圖像識別、工業智能控制、統一管控及基于數據安全方面的要求，需要把邊緣計算設施部署在園區內部。從以上幾方面不難看出，無論是視頻下沉、接入網算力增強還是園區業務需求，在網絡中引入邊緣存儲和計算能力是大勢所趨。

  中興通訊OLT內置刀片服務器

  中興通訊率先探索接入機房的云網融合，創新推出OLT內置刀片服務器(見圖1)，基于業界光接入旗艦TITAN平臺實現接入、路由、計算三合一，在網絡邊緣實現業務體驗加速、網絡功能虛擬化和應用數據本地化等功能，構筑算網一體的新型光接入網。

  中興通訊內置刀片服務器具有如下特征：

  - 輕量級設計：采用300mm深設計，可插入OLT機框，有效利用OLT已有資源，如空間、供電和散熱等;基于輕量化SoC CPU、SSD硬盤等部件，具備更好的轉發性能、更強的I/O存儲能力，以及更寬泛的環境溫度，適應接入機房部署條件。

  - 多樣化管理：針對不同應用需求，內置刀片可與OLT進行分離管理或統一管理;且OLT與內置刀片軟件版本獨立，升級互不影響，增強系統的可靠性。

  - 多功能協同：OLT豐富的網絡能力可以與內置刀片的計算存儲能力協同，如ACL功能、L2交換功能，以及中興通訊OLT獨有的Gateway Proxy功能，形成緊湊而安全的解決方案，節省資源。

  - 靈活配置：可配置不同的硬盤、內存等，滿足存儲、計算等不同類型需求;每塊內置刀片可配置2塊可熱插拔的數據硬盤，容量高達15TB;可配置4塊內存，最大內存可達256GB;還可以通過加載不同軟件實現多種輕量級功能。

圖1 中興通訊OLT內置刀片服務器

  多種應用場景

  基于對寬帶接入網絡業務場景的應用分析，中興通訊OLT內置刀片主要在如下幾個方面進行了探索。

  Access CDN：視頻業務本地分流

  當前CDN(Content Delivery Network，內容分發網絡)已取得廣泛應用。對于節假日或重要賽事等集中時段和熱門視頻，用戶需求會在短時間內激增，形成大量重復流量，造成網絡負荷過大，影響用戶體驗。將CDN下沉到網絡邊緣成為一種趨勢，其中Access CDN就是CDN節點下沉到接入機房的一種CDN網絡形式，可進一步減少OLT上層網絡壓力。

  通過在內置刀片上部署Access CDN，結合中興通訊PON OLT特有的Gateway Proxy功能(見圖2)，使用戶就近訪問熱點節目，一方面可有效應對短時間熱點視頻的爆發性流量沖擊，保障用戶體驗;另一方面通過內置刀片可卸載70%的點播流量，大幅節約上層網絡帶寬和設備壓力，有效降低大視頻網絡承載成本。該方案已經與浙江移動合作，用來解決海島直播/點播體驗帶寬瓶頸問題，通過現網數據表明，視頻卡頓占比降低99%，傳輸時延降低50%，有效提高用戶滿意度。

圖2 基于內置刀片的Access CDN方案

  運維增強：擴展網元算力，實現智能運維

  隨著業界對意圖驅動網絡、自動駕駛網絡等理念和架構的提出，不僅網管系統需要智能管、控、析能力，網元也需要提供全新能力，包括KPI測量、細顆粒度流量統計、實時狀態信息收集，以及實時高頻的數據上報等。利用內置刀片可有效擴展OLT網元能力，實現多種運維增強功能(見圖3)。

  圖3 內置刀片實現接入網運維增強

  - DPI主動發現并定位業務質差。在OLT內置刀片上部署DPI可感知6類業務，測量超30項指標，通過體系算法給出KQI分析和QoE評價，從而準確完整地評估寬帶用戶業務感知、識別質差用戶、實現質差精準定界定位;同時內置刀片部署DPI還可以本地處理用戶業務數據，保證數據安全。

  - Telemetry實現精準流量采集。源自數據中心的數據采集技術Telemetry可替代傳統流量采集技術，采集頻度可從分鐘級縮短到秒級，采集顆粒度從物理PON端口級到邏輯GEM port級，使得網絡性能管理更加精細化，可用于指導網絡規劃、流量實時調度優化、QoS配置優化和故障實時檢測等。而通常OLT板卡，包括主控板、PON線卡均不具備如此精細的流量采集、處理、存儲能力，內置刀片服務器可擴展OLT能力，不僅實現秒級流量數據采集，還可以本地存儲歷史流量采集數據，實現網絡智能化、精準化運維規劃。

  - MDI(Media Delivery Index)高效保證視頻業務質量。內置刀片服務器可擴展原有OLT線卡CPU能力，支撐多頻道并發監測，并將監測指標實時上送后臺運維系統，實現視頻質量監測和故障定界。

  MEC：多業務邊緣計算，優化業務體驗

  5G時代，車聯網、自動駕駛、工業控制等體驗敏感型業務需要MEC來提供邊緣計算能力。同時，構建4G BBU(Bandwidth Based Unit)、5G DU(Distributed Unit)以及OLT等設備共享的綜合接入機房，成為主流運營商的一致選擇。利用OLT內置刀片實現MEC，則為MEC部署提供了一種經濟快捷的方式。MEC所涉及的分流，如5G UPF(User Plane Function)、5G ToF(Traffic offload Function)，以及MEP和ME APP等都可以動態加載到內置刀片上，組成動態高效的邊緣計算系統。

  中興通訊與聊城聯通和中通客車合作，率先探索在OLT內置刀片上部署5G UPF實現本地業務轉發，并已在5G遠程駕駛場景中應用。該方案將5G UPF和MEP下沉到距離用戶更近的園區接入機房OLT內置MEC上，結合10G PON有線寬帶接入，車輛控制信息和視頻業務的往返傳輸時延從傳統的30ms降低到10ms以內，全面滿足5G遠程駕駛時延要求。OLT內置刀片可與現網OLT共享資源，部署方便快捷，為智慧交通提供了一個基于有線、無線融合的高性價比的解決方案(見圖4)。該方案是業界首個基于固移融合OLT內置刀片的5G遠程駕駛方案，在2020年10月一舉奪得世界寬帶論壇最佳創新獎、Layer123(原SDN/NFV)全球大會新業務創新獎、中國通信產業創新獎等國內外大獎。

  園區VNF部署：打造極簡智能園區網絡

  園區場景一般存在有線和無線的一體化接入、數據不出園以及低時延等需求。而傳統方式一般需要客戶額外投資建設網絡防火墻、無線控制器、信息管理系統等業務系統，并安裝在園區機房獨立服務器上，這些獨立設備構成了一個復雜的園區網絡，增加了網絡部署與運維成本。通過OLT內置刀片服務器，可以按需將獨立物理設備(如安全防火墻、無線控制器等)虛擬化為軟件應用并安裝到內置刀片上，形成一個易升級、易修改、易增加新功能的開放型園區網絡。

  中興通訊聚焦云網融合中邊緣計算不斷增強的發展趨勢，率先提出OLT內置刀片服務器，創新實現IT和CT在接入網層面的融合，為接入網提供增強算力。中興通訊將持續在技術和場景方面進行探索，洞察未來接入網的技術發展和潛力空間，為網絡建設和業務發展提供更多可能。

  作者：中興通訊 韓曉宇