5G背景下OTT电商平台企业的机遇、挑战与对策——以电视淘宝为例外文翻译资料

5G背景下OTT电商平台企业的机遇、挑战与对策——以电视淘宝为例

摘要：近年来，联网电视设备的数量显着增长，尤其是 Overthe-Top (“OTT”) 流媒体设备，视频流量将获得新设备以支持其演进，5G 将为多媒体服务以及电视和电影行业带来持续发展，并且随着 5G推进，XR 无线电的未来实施为（跨现实）XR 和增强现实 (AR) 应用铺平道路，这些符合条件的新多媒体服务将需要更宽的带宽和接近零的延迟，以及先进的 QoS 功能，才能为用户提供预期的 QoE。而8K 电视、 3D 视频也是因5G的发展而有可能实现。为了搭建5G 网络管理架构，并提出了支持面向 OSP 的 NSC 的虚拟化组件，完善NSC 中 OSP 出现的问题，并基于匹配理论为 OTT 应用程序流引入了分布式优先级 NSC 管理方案，需要在 NSC 部署中引入优先级。

关键词：OTT TV、电商平台；电视广告；盈利模式

引用文献一：

5G 网络中 OTT 服务提供商的软件定义网络服务链

原文作者： Eftychia Datsika, Angelos Antonopoulos, Nizar Zorba, Christos Verikoukis

单位：IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE

摘要——第五代 (5G) 无线网络预计将提供高容量并容纳众多 OTT 应用，依赖于用户的互联网连接，因此涉及不同的利益相关者，即网络服务提供商 (NSP) 和 OTT 服务提供商 (OSP)。为了有效管理 OTT 应用流，服务功能的实现及其在服务链中的互连，即网络服务链 (NSC)，应考虑 OSP 的性能目标和用户管理策略。然而，在当前的无线网络部署中，NSP 完全控制 NSC。考虑到用户对所提供服务的满意度是两种利益相关者的共同利益，OSP 需要参与 NSC 并将 QoS 和用户优先级策略应用于 NSC 资源管理，这涉及以分布式方式连接在不同网络点的用户。

在本文中， 我们描述了 5G 网络管理架构，并提出了支持面向 OSP 的 NSC 的虚拟化组件。我们还概述了 NSC 中 OSP 出现的问题，并基于匹配理论为 OTT 应用程序流引入了分布式优先级 NSC 管理方案。评估结果表明 OSP 服务水平的性能提升源于所提出的方案，证明了在 NSC 部署中引入优先级的好处。

关键词—Over-the-top 服务、网络服务链、SDN/NFV、5G、

I. 介绍

目前关于无线系统的研究围绕着对未来网络需求的适应无线市场中的最终用户和业务推动者。与 2010 年1相比，预计到 2030 年无线流量将增加近 10,000 倍。随着流动数据的增长，基于互联网的新型应用和商业模式的出现引发了第五代（5G）无线网络的发展，给网络运营带来了多方面的挑战。

无线技术的最新进展创造了大量依赖于 OTT 服务提供商 (OSP) 提供的宽带互联网服务技术（例如直播视频流、游戏等）的 OTT（OTT）服务。 OTT 服务有不同的服务质量 (QoS) 要求，取决于他们的数据流量类型，例如，视频传输需要高带宽，而 VoIP 需要低延迟。这些服务包含不同的用户类别（例如，免费用户或为高级 QoS 付费的高级用户）。用户通过各种设备访问 OTT 内容，例如智能手机或平板电脑，他们的互联网访问通常基于蜂窝连接。在这种情况下，用户也是移动网络运营商的客户，他们拥有蜂窝网络基础设施和频谱，充当网络服务提供商 (NSP)。因此，一个用户可以访问不同的OTT应用，而一个特定的OTT应用的用户可能属于不同的NSP。多种网络服务的共存和OTT应用的QoS需求强调了在不修改网络设备的情况下在软件层面进行动态网络配置的需求。为此，可以采用网络服务链 (NSC)，它允许使用服务链(SC) 进行按需网络服务调整，即互连的基于软件的服务功能 (SF) 集 [1]。 SF 确定流数据包在通过网络元素循环时的处理方式。 SC 定义与流相关的 SF 的集合和序列，即应用于流的操作，例如，它可能指具有两个 SF 的策略，一个强制所有 HTTP 流量通过防火墙，另一个应用内容过滤。简而言之，NSC 是流分类、将流转发到适当的 SF 以及实现网络服务的 SC 实例化的过程。现代 OTT 应用程序的发展强调需要在无线电接入网络(RAN) 中进行有效的 NSC 管理。 SC 是根据数据连接类型专门配置的，例如互联网连接或蜂窝网络中多媒体消息服务的连接。尽管如此，随着网络服务种类的增加，SC 应该以细粒度的方式部署，例如，每个用户类型，创建复杂的 SF 组合。一种灵活且经济高效的解决方案是云计算的网络范式，它允许在集中式数据中心管理成熟的服务，形成基于云的 RAN (CRAN) [2]。雾计算提供分布式替代方案，是云计算的一种变体，可以提高体验的 QoS。它使服务更接近最终用户，允许他们在远离云数据中心的边缘节点托管。这些节点形成分布式网络结构，充当云和用户之间的中间管理单元，实现基于雾的 RAN（F-RAN）。

资源和 NSC 管理是可行的，通过网络服务的直接可编程性，使用软件定义网络 (SDN) 和网络功能虚拟化 (NFV)，允许网络功

能软件化和网络基础设施虚拟化 [3]。 SDN 架构为利益相关者提供了对实现控制、数据和应用平面功能的 RAN 软件定义控制器的访问 [4]。 NFV 将 SF 实现为在服务器上运行的软件程序 [5]。利用 SDN/NFV 资产，NSP 可以在 RAN 上部署 SC。 在 5G 网络中，NSP 和 OSP 等利益相关者可能并存，他们的共同利益是提供高质量的服务和用户的满意度。由于 OTT 应用程序的性能与影响整体用户体验的网络连接服务水平交织在一起，因此 OTT QoS 是 NSP 和 OSP 都关心的问题。然而，在目前的网络架构下，NSP 完全控制NSC，因此 OSP 无法监督 OTT 应用程序的关键性能指标(KPI)，例如服务等级，或完全管理其用户，因为互联网连接是受控的由 NSP。即使在 SF 应首先容纳具有高优先级的用户的情况下，OSP 也无法应用其用户优先级策略。因此，5G 网络架构应该允许 OSP 以两种方式干预 NSC 定制：i) 选择应实施的 SF 和 ii) 说明实施 SC 所需的资源。 由于多个 OTT 应用程序可能同时访问同一网络，由于控制数据传输的高开销和对动态网络条件的适应性差，需要聚合所有流信息的集中式优化方法变得不切实际。因此，面向 OSP 的 NSC 部署应该采用分布式自组织方法。

尽管无线网络虚拟化通过网络资源的暴露促进了 OTT 应用程序的管理，但 OSP 在参与 NSC 方面可能会出现一些问题。由于缺乏从 OSP 的角度研究 NSC 部署的文献，在本文中，我们的目标有三个：(i) 我们描述了网络管理架构并提出了虚拟化组件，这

些组件通过 OSP 实现动态 SC 配置，利用 SDN/NFV。(ii) 考虑到 OTT 应用的特点和 OSP 作为 5G 无线网络垂直行业的需求，我们调查了 NSC 管理过程中出现的挑战。(iii) 我们研究了灵活的面向 OTT 的 NSC 的实现，并提出了一种用于 OTT 应用程序流的匹配理论 NSC 管理算法，使 OSP 能够做出有关用户优先级策略的决策并动态选择合适的资源。性能评估表明，当 OSP 声明其对资源分配的偏好时，OTT 应用程序的服务水平得到了提高。

II. OSPS 对网络服务链部署的要求

许多 OTT 应用程序已经存在（Skype、WhatsApp 等），它们依赖于互联网连接，通常提供

由用户的 NSP。因此，OTT 流在不同 NSP 的网络基础设施上流通。此外，OSP 面临着其服务的动态特性，因为业务决策可能需要新的 SF 来捕捉用户对新功能的需求。在这种情况下，我们接下来描述 OSP 对 NSC 部署的要求A. OSP 对 NSP 网络的访问OSP 应与 NSP 交互以编排 NSC，监控其用户的状态（连接质量、位置、订阅详细信息等）并结合这些信息来构建 OTT 流配置文件。允许 OSP 干预 NSC 意味着他们可以访问 NSP 的网络资源，这对双方都具有经济优势。由于他们的收入似乎是相关的，如果 OSP-NSP 的合作是平衡的，例如，通过对 OSP 干预程度和收益分享进行监管的协议进行谈判，那么实现高 OTT QoS 也可能符合NSP 的最佳利益。 6]。OSP-NSP 交互要求 NSP 通过适当设计的应用程序编程接口 (API) 公开其服务能力，如第三代合作伙伴计划2的服务能力公开功能概念中所述。由于多个 NSP 共存，OSP 可能与多个网络切片相关联，具有不同的特性和服务。因此，OSP 应该根据网络服务能力和所涉及的网络切片的可用资源来修改 SC。 使 OSP 能够开发 SC 可能需要优先管理 Internet 上的某些流。如果 OSP 在 NSC 中应用流优先级，则 NSP 的资源可能无法在 OTT 流之间公平共享，从而引起对网络中立性的担忧。尽管在某些情况下需要优先级策略，例如对于具有低延迟要求的游戏应用程序，应以公正的方式访问 NSP 的资源，而不能仅由某些 OSP 垄断它们的使用。因此，面向 OSP 的 NSC 应该平衡流量优先级和对 NSP 网络的公平访问。

B. 适应OTT服务市场动态

OSP 需要在静态网络上动态部署服务并制定业务策略，定制 SC。由于 OSP 的收入高度依赖于高质量服务的及时开发，因此实时构建 SC 的灵活性对于加快 OTT 服务的上市时间至关重要。OTT 应用流量的分析有助于定制 SC，以响应 OTT 服务市场动态，这可能需要开发新服务或在 OTT 服务中添加新功能。此更新过程可能会导致在 OSP 的 SC 中添加 SF，

例如，为了丰富在线游戏应用程序，可能会添加使图形渲染适应用户设备功能的 SF。从本质上讲，动态 NSC 意味着端到端的网络智能和自适应网络服务组合 [1]。这些功能可以通过使用适当设计的 SF 的流量信息检查 OTT 用户的行为和市场趋势来实现。此类SF 的典型示例是深度数据包检测 (DPI)，它为 OSP 提供定义用户策略所需的网络分析。

III. OTT 服务交付的网络管理

OTT 应用用户附着在由异构网络节点（小基站、Wi-Fi 接入点等）组成的 RAN，由不同的 NSP 拥有和管理，并由具有不同能力和架构设计的数据中心提供服务。因此，

5G 网络设计应促进 OSP 的 NSC，提供两个基本功能 [7]：(i) 整体网络视图：OSP 应该了解 NSP 的资源和网络功能，以便使用虚拟化技术创建合适的 SC。(ii) 支持不同 OSP 的网络切片：NSP 应该能够将资源分配给多个 OSP，从而创建适当的网络切片。

A. OSP 友好的网络管理架构

对于SC的发展，需要对经常分散在不同RAN连接点的OTT用户信息进行聚合。一种众所周知的 RAN 范围的管理技术是云计算网络 [2]。 C-RAN 由三个主要结构元素组成：

i) 带有远程无线电头单元 (RRH) 的多个接入点 (AP)，ii) 与执行基带操作的 AP 连接的虚拟基带单元 (vBBU) 池，以及 iii ) 连接 RRH 与云的核心路由器（图 1 （a））。尽管集中式方法对 NSC 很有用，但将 RAN 管理单元远离用户放置会导致高延迟和开销。或者，雾计算将云服务放置在靠近网络边缘的位置 [2]。 F-RAN 是一个分布式系统，它通过雾节点（FN）控制一组 RRH，即网络设备作为具有存储和计算能力的本地服务器（图 1（b））。 FN 使网络管理操作更接近最终用户，与 RAN 边缘的交换机或路由器连接，并与 vBBU 池通信。每个 FN 都是一个小型数据中心，为连接到它管理的 AP 的用户实施 SF。云数据中心充当全球管理点。

B. OSP 的 NSC 虚拟化框架

在上述架构中，SFs 应用于不同的网络节点，具有不同顺序和特征。该过程需要网络功能的可编程性和用于网络切片的 RAN 资源的抽象。为此，NFV 和 SDN 框架可以纳入网络管理架构并提供虚拟化组件 [4]（图 2）。NFV是SC定制的关键技术，为虚拟化管理和组织 (MANO)。它支持虚拟网络功能 (VNF) 的实例化，管理 NFV 基础设施 (NFVI) 资源请求，并通过组合 VNF 提供完整的服务。 VNF 管理器初始化和配置 VNF 实例及其与包含虚拟计算资源（CPU、内存等）、存储资源和虚拟机的 NFVI 的互连。虚拟化基础设施管理器 (VIM) 控制NFVI 的底层资源，将它们适当地分配给 VNF 实例。对于 SF 的管理，SDN 提供了使用各种组件进行 VNF 编排的能力。在所考虑的架构中，虚拟化控制器由四种类型的控制器组成：1）协调 RRH、分配频谱资源块（RB）并在每个 RRH 执行流调度的 RAN 控制器，ii）核心网络

（CN）管理 CN 相关网关的控制器， iii) 存储 NSC 部署信息和协调 VNF 的 NSC 控制器，以及 iv) OSP 用于 OTT 服务监视和提交 NSC 请求的 OTT 服务控制器。 OTT 服务

控制器与 VNF 通信并提供已实现 SF（VNF 实例）的概述，允许 OSP 通过使用 OSP API 提交 NSC 请求来评估 NSC 性能并决定 SC。IV. OSPS 的 NSC 部署中的未解决问题 SCs 是有序的SFs 序列，按顺序组合处理应用流，这些流被转发到 AP。对于 OSP，NSC 应根据流的 QoS 要求、用户信息和 OSP 对 KPI 的偏好来执行。尽管当前的网络管理架构和虚拟化框架对 NSC 很有用，但 OSP 会出现

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

5G背景下OTT电商平台企业的机遇、挑战与对策——以电视淘宝为例

摘要：In recent years, the number of connected TV devices has grown significantly, especially Overthe-Top ('OTT') streaming devices, video traffic will be supported by new devices to support its evolution, 5G will bring continued growth to multimedia services and the television and film industries, and as 5G advances, the future implementation of XR radios paves the way for (cross-reality) XR and augmented reality (AR) applications that will require wider bandwidth and near-zero latency, as well as advanced QoS functionality to provide the expected QoE to the user. 8K TV, 3D video is also due to the development of 5G is possible to achieve. In order to build a 5G network management architecture, and propose virtualization components that support OSPs for OSPs, improve the problems with OSPs in NSCs, and introduce distributed priority NSC management scenarios for OTT application flows based on matching theory, priority needs to be introduced in NSC deployments.

关键词：OTT TV;Television Ads;e-commerce platform；Profit mode

引用文献一：

Software Defined Network Service Chaining for

OTT Service Providers in 5G Networks

Keywords: Over-the-top services, Network service chaining,SDN/NFV, 5G, Matching theory

2.2 Platforms and Channel Stores We examined the advertising and tracking ecosystem of services present on two of the most popular OTT streaming device families: Roku and Amazon Fire TV. We specifically chose these two, since together they account for 59% to 65% of the

Abstract—The fifth generation (5G) wireless networks areexpected to offer high capacity and accommodate numerous overthe-top (OTT) applications, relying on usersrsquo; Internet connectivity, thus involving different stakeholders, i.e., network serviceproviders (NSPs) and OTT service providers (OSPs). For the ef-ficient management of OTT application flows, the implementationof service functions and their interconnection in service chains,namely the network service chaining (NSC), should considerthe OSPsrsquo; performance goals and user management strategies.

However, in current wireless network deployments, the NSPshave full control of NSC. Considering that user satisfactionfrom the offered services is common interest for both types

of stakeholders, the OSPs need to participate in NSC andapply QoS and user prioritization policies to NSC resourcemanagement, which involves users connected in different networkpoints, in a distributed manner. In this article, we describe 5Gnetwork management architectures and propose virtualizationcomponents that enable OSP-oriented NSC. We also outline thearising issues for OSPs in NSC and we introduce a distributedprioritization NSC management scheme for OTT applicationflows, based on matching theory. The evaluation results indicatethe performance gains in OSPsrsquo; service levels that stem fromthe proposed scheme, demonstrating the benefits of introducingprioritization in NSC deployment.

I. INTRODUCTION

CURRENT research on wireless systems revolves aroundthe accommodation on future networking demands ofboth end users and business enablers in the wireless market.

The wireless traffic is expected to increase almost 10,000times by 2030, comparing to 20101

. Along with the growth ofcirculating mobile data, the development of the fifth generation(5G) wireless networks is triggered by the appearance of novelInternet-based applications and business models, introducingmultifaceted challenges in network operation.Recent advances in wireless technology have created aplethora of over-the-top (OTT) services relying on broadband Internet service technologies, e.g., live video streaming,gaming, etc., offered by OTT service providers (OSPs). OTT services have different Quality of Service (QoS) requirements,depending on their data traffic type, e.g., video delivery

requires high bandwidth, while VoIP needs low latency. Theseservices encompass different user categories (e.g., free users orpremium users paying for advanced QoS). The users accessthe OTT content through various devices, e.g., smartphonesor tablets, and their Internet access is often based on cellularconnectivity. In this case, the users are also customers ofmobile network operators, which own the cellular network infrastructure and spectrum, acting as network service providers(NSPs). Therefore, a user may access different OTT applications, whereas the users of a specific OTT application maybelong to different NSPs.The co-existence of multiple network services and OTT applicationsrsquo; QoS demands stresses the need for dynamicnetwork configuration in software level without modifying the network equipment. For this purpose, the network servicechaining (NSC) can be employed, which allows the ondemand network services adjustment using service chains(SCs), i.e., sets of interconnected software-based service functions (SFs) [1]. The SFs determine the way packets of flowsare treated while circulating through network elements. An SCdefines the set and sequence of SFs related to a flow, namely the actions applied to a flow, e.g., it may refer to a policy with two SFs, one that enforces all HTTP traffic to pass through a firewall and another that applies content filtering. In brief,

NSC is the process of flow classification, flow forwardingto appropriate SFs and instantiation of SCs that implement network services.

The development of modern OTT applications emphasizesthe need for efficient NSC management in Radio Access Networks (RANs). SCs are configured specifically per data connection type, e.g., Internet connection or connection for multimedia messaging services in cellular networks. Nonetheless, as the variety of network services increases, SCs should be deployed in a fine-grained manner, e.g., per user type, creating sophi

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[595253]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word