新知2023 | 5G+云聚通，显著提升网络带宽、速度和稳定性，解决全场景网络接入痛点
新知2023 | 5G+云聚通，显著提升网络带宽、速度和稳定性，解决全场景网络接入痛点
云聚通（多网聚合加速）能够让手机和各类行业终端可同时使用多运营商蜂窝网络/WiFi网络/卫星网络上网，通过硬件的多物理链路冗余，实现移动网络的增强。云聚通在终端侧提供了支持Android/iOS/Linux的SDK，在对终端业务流量进行拦截后，会按照算法策略分发在多个物理链路上。而云端的聚合网关则会对分散在各个物理链路上的数据包进行重组及去重，还原为原始的业务流量，通过NET网关，从公网或专线出口至业务服务器。
云聚通作为公有云PaaS服务，其聚合网关实际是分布式的公有云接入网关，但面向私有化或混合云场景，云聚通也可以将聚合网关部署在客户的IDC或机房内。另外，面对不同的业务场景，云聚通也提供了针对性的算法来解决各类场景化需求。面向手机端手游加速、电竞加速，行业端工业控制信令传输、仓储物流AGC/IGV等场景，云聚通提供高可靠低延时模式（多发选收），通过将截取的业务数据包以一比一甚至一比多的冗余方式发送在各个物理链路上，再由聚合网关进行去重，用冗余流量换取低延时和高可靠，获得极致的稳定性、可靠性表现。面向长视频、实时音视频等大包场景，云聚通提供大带宽（多通道聚合）和实时（多通道音视频）两种模式。大带宽模式可将Wi-Fi链路、蜂窝联络等多链路聚合在一起，提高网络容量，实现稳定的业务传输，主要适用于手机端高清音视频直播及行业端工业AI质检、摄像头监控等场景。而实时模式则同时兼顾实时性和大带宽的要求，主要适用于手机端视频会议/连麦/在线教育以及行业端远程操控、远程驾驶、远程AR运维等场景。
云聚通核心能力
大带宽模式
大带宽模式通过多网融合，能够有效提升无线网络覆盖/稳定性。在大流量业务运行过程中，当业务出现单网中断或单网弱网的情况实，云聚通能够快速反馈，将恶化网络剔除。例如下方左侧图例所示，在运行过程中，当单路网络出现快速中断的瞬间，其他链路会快速对码率进行补齐，保证上层业务码率稳定无感知。另外，多网聚合能提升网络容量和弱网稳定性。下方右侧图例是一个实际测试场景。场景中蜂窝网络平均带宽36Mbps，但偶尔会出现大幅网络抖动，而WiFi网络带宽在20Mbps-40Mbps之间波动，极不稳定。通过将这两个网络进行聚合，可以获得一个平均带宽68Mbps的聚合网络，聚合效率接近90%且掉坑率极低。以实际业务来举例，8K视频传输的业务码率在35Mbps左右，这样的大流量业务无论是选择测试中的单蜂窝网络还是单WiFi网络，都容易出现卡顿情况，而使用蜂窝+WiFi的聚合网络，则可以保持稳定流畅。
高可靠低延时模式
高可靠低延时模式通过逐包多发优选，能够极致降低时延、平滑抖动。在实际测试中，云聚通高可靠低延时模式不论实在实验室屏蔽环境还是在食堂真实开放环境中，均值、标准值都有明显收敛，弱网、抖动网络下，降低时延大于50%，减缓抖动大于70%。云聚通高可靠低延时模式在职业电竞赛事上的实际应用效果也表明蜂窝+WiFi多发选收对5G专网和清频过的WiFi仍提升明显。
实时模式
主要面向RTC类业务的实时模式可以通过双通道加速显著提升连麦、会议等场景体验。以腾讯云实时音视频TRTC和腾讯会议为例，加速组与对照组手机同时接入WiFi网络，加速组在此基础上进一步接入蜂窝网络并开启云聚通实时模式（左侧图例是TRTC测试对比结果，右侧是腾讯会议测试对比结果），可以看到加速组网络指标、业务指标均显著提升，并且没有出现卡顿的情况。
多部署方式
云聚通作为PaaS服务，提供Android/iOS/Linux标准化SDK/API接口，同时支持公有云、混合云和私有化部署方式，支持非侵入式的网络接管（VPN）和侵入式网络接管（socks5）。控制台提供设备管理、链路监控、流量监控统计等丰富运维工具。
云聚通技术架构
公有云技术架构
云聚通公有云架构采用分布式系统，遍布全球的加速网关节点支持设备就近接入，支持同地跨机房高可用和跨地域高可用，具备自研多网调度和拥塞控制算法以及完善的监控、管理、运维系统，为超两百万台终端设备提供稳定服务。
私有化&混合云技术架构
针对矿山、港口、工厂等封闭且对安全性要求较高的场景，云聚通私有化部署可提供终端SDK并将双通道加速网关私有化部署在客户机房或IDC，同时暴露部分标准私有化接口，实现私有化集成。此外，云聚通还支持混合云部署方式，可将加速网关下沉至客户MEC或IDC，同时这些网关仍可被腾讯控制器纳管，既支持内网转发，又为客户省去了网关调度、鉴权等繁琐的运维工作。
云聚通应用场景
云聚通的能力能够解决各类行业终端的网络连接问题，其应用场景可分为C端手机端和B端行业端两大类。
手机端应用场景主要面向游戏及视频。游戏类业务包体较小，但追求极致延时，而无论在蜂窝网络还是WiFi网络下，空口也即无线连接都容易产生网络问题（时延、抖动等），导致游戏卡顿，严重影响用户游戏体验，业务侧需要通过云聚通技术来降低延时、提升稳定性表现。视频类业务例如云游戏、高清赛事直播等，包体较大，对延时和带宽都有一定要求，而移动网络容易出现带宽不足或不稳定，导致视频卡顿、清晰度降低，影响用户体验，业务侧需要通过云聚通来提高网络容量及稳定性。
具体到落地案例上，云聚通与手机厂商联合，将能力内置入手机厂商的系统加速器中，通过动态开启的加速模式，在探测发现手机出现网络问题时，自动开启加速。在这种情况下，厂商设备的功能日开启率达到了24%，平均每台设备日启动近4次，有效解决用户弱网问题，大幅改善用户体验。
云聚通也与运营商联合，推出了全域全场景的智能网络加速产品，满足游戏、教育、视频、直播、会议、电商等全域全场景下的加速需求。下面这个视频对比了在宽带加压出现弱网的情况下，未开启加速与开启双通道加速时，用户的视频观看体验。通过对比可以看到，未开启加速的手机播放视频很快出现卡顿，而开启双通道加速的手机播放视频则依然流畅稳定。
视频演示：https://mpvideo.qpic.cn/0bc3x4aacaaad4amjid27vsvbp6dag7qaaia.f10002.mp4?
在云游戏场景，云聚通与运营商联合的双通道加速方案也能有效改善弱网下云游戏的用户体验。从实测结果看，开启加速在卡顿次数、卡顿时长占比、RTT、码率等网络指标和云游戏业务指标上均有大幅提升。该方案还支持动态加速，只在检测到WiFi网络较差时才会开启加速，并且在加速过程中会将流量优先发送在Wi-Fi链路上，节省用户4/5G流量。同时，方案可将加速网关私有化部署在客服游戏服务器或边缘渲染节点上，实现整体降本增效。
行业端应用场景则主要面向工厂、仓储、园区等局域场景的5G专网建设。目前，行业5G专网的建设存在诸多痛点，首先是工厂/园区普遍已有WiFi投资，再进行5G专网建设存在重复投资、资源利用不足、成本高等问题，第二是工业场景多为大上行需求，对网络容量要求很高，最后是网络可靠性及延时稳定性方面，5G专网仍不能完全满足工业级生成要求，且不可避免的存在弱覆盖问题。而云聚通解决方案可以复用已有WiFi网络与5G专网有机结合，解决行业在网络投资、网络性能、建设交付等方面的痛点。
在AGC、PLC等场景中，云聚通双发模式（高可靠低延时模式）可以有效解决5G PIcoRRU以及WiFi AP部署密度不够的情况下出现的设备作业中掉线及卡顿情况。控制信令通过双网传输，保证设备移动连接高可靠性，还可降低5G PicoRRU的规划、部署难度和部署密度，从而降低部署成本。
工业质检、智能巡检等场景，对上行带宽有巨大需求，例如一些工业相机，因为AI分析等要求，单台上行带宽需求就高达256Mbps，容易遇到容量瓶颈。在这些场景中，云聚通聚合模式（大带宽模式）可将工业相机连接到工业CPE上，工业CPE同时接入工业WiFi及5G专网，将两者容量叠加从而保证链路稳定大容量需求。
在港区、矿区、物流园区等低速无人驾驶应用场景中，存在大量5G+远程驾驶需求。而仅接入单个5G专网很难保证该场景下的网络稳定性，网络容量也可能不足，例如一辆无人集卡的四路摄像头同时回传就会达到6Mbps左右的码率。在这些场景中，云聚通实时模式可以为远程驾驶的实时高清音视频回传提供低时延的稳定网络链路，保证视频稳定不卡顿。
在各类行业终端和车联网广域网连接的场景中，云聚通也可以保证终端设备的稳定连接，减少断连和卡顿。实测统计，乘用车场景中，单一运营商一年中约有9天时间接入不稳定，8.76个小时小区不可用，而搭载多网及云聚通能力后，则基本不会出现断网的情况。
直播推流也是云聚通在行业端较大的落地场景。在大型发布会、大型赛事等场景中，现场高清直播信号回传在人流密集、现场网络拥塞的情况下，很难保证稳定流畅。传统运营商有线专网方案布设周期长、成本高，云聚通多蜂窝通道聚合能够打造无线专网，大幅降低布设周期及成本，轻量化解决大容量音视频稳定高清回传问题。
具体到实际的落地效果，在精密仪器数字工厂的案例中，企业工控机设备接入搭载云聚通的5G多模终端后，复用现场5G专网和工业Wi-Fi，在业务测试中时延稳定性上显著提升，单WiFi最大时延27ms，5G+WiFi聚合使用，业务最大时延11.5ms。
在远程配送机器人的案例中，机器人只搭载单运营商的情况下，会出现设备终端和失联，而使用双运营商搭配云聚通方案后，同路段对比测试下，RTT抖动、RTT均值、网络中断次数以及视频卡顿、视频终端等数据均大幅下降。
在远程医疗手术的案例中，云聚通方案，通过双5G融合，可以大幅提升网络稳定性，满足紧急情况下的远程医疗实际使用需求。在24小时的实际测试中，双5G方案相比单5G，RTT抖动下降79.2%，业务中断次数从8次降为0次。
最后一个案例是云聚通在大屏直播终端、户外直播终端、直播背包等直播硬件上应用，通过多蜂窝网聚合的能力，助力海内外主播、直播、转播稳定运行。目前，在海内外已有超5万台搭载云聚通的直播终端设备在稳定运行，接入点覆盖全国以及全球大部分主流城市。
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