5G优化案例：央视春晚分会场5g高清视频保障

　央视春晚分会场 5G 高清视频保障

　央视春晚分会场5G高清视频保障

　XX分公司 XX

　 XX 年 XX 月

　央视春晚分会场 5G 高清视频保障

　目 录 一、 问题描述 ............................................................. 3 1.1 背景 ................................................................. 3 1.2 挑战 ................................................................. 3 二、 分析过程 ............................................................. 3 2.1 业务类型 ............................................................. 3 2.2 业务对网络的需求 ..................................................... 4 三、 解决措施 ............................................................. 4 3.1 业务可靠性 ........................................................... 4 3.2 业务速率及时延 ....................................................... 5 四、 经验总结 ............................................................ 11

　央视春晚分会场 5G 高清视频保障

　 央视春晚分会场 5G 高清视频保障 XX

　 【摘要】本文通过春晚分会场 5G 网络保障，详细介绍了 5G 视频回传的组网结构、保障指标、测试方法、优化方法等，并结合现场问题解决，提供保障中问题处理思路。对于运营商 5G 网络视频回传类业务网络保障提供一定的指导和借鉴意义。

　【关键字】5G 视频回传保障

　【业务类别】优化方法、基础维护、5G

　 一、 问题描述 1.1 背景 2019 年 2 月，春晚XX分会场，XX电信联合华为部署了 5G 室外基站，支持多路超高清视频回传。这是走过 36 年的央视春晚，首次实现 4K 超高清内容的 5G 网络传输，也是我国首次实现 5G 网络传输 4K 内容，为普通观众提供沉浸式的春晚观看体验。

　1.2 挑战 本次 5G 网络视频回传保障，是我国首次实现 5G 网络传输 4K 及 VR 直播内容。从央视春 晚 4K 高清回传和 VR 直播端到端组网结构，关键指标，指标观察，优化方法等均需要从零开始。

　二、 分析过程 2.1 业务类型 本次央视需求的业务包括了 4K 高清回传业务、5G+VR 直播业务两种。两种业务均为视频回传业务类，业务流如下：

　4K 高清回传业务流：摄像头拍摄画面---编码器---CPE---5G 基站---NSA 核心网---XX现场央视转播车---央视春晚现场 5G+VR 直播业务流：360 摄像头---拼接服务器---直播分发服务器---CPE---5G 基站 ---NSA 核心网---XX至广州专线---北京央视直播厅服务器组网结构如下：

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　2.2 业务对网络的需求 直播视频稳定可靠，业务需求为上行平均速率 40Mbps，平均时延小于 30ms，直播画面稳定无卡顿无花屏。

　上行吞吐率 E2E 时延 稳定性 40 M bp s

　30 m s

　>5 小时

　 三、 解决措施 3.1 业务可靠性 从核心网到无线侧，设备实现双备份，防止单点设备故障导致视频中断。建立保障监控机制，实时发现网络问题，及时处理问题闭环。

　3.1.1

　无线侧保障方案 福田市民中心东和市民中心西南 2 个 5G 站点双备份，CPE 接入主备。同时会场采用电信枢纽楼、应急通信车两个 5G 站点做覆盖备份。

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　 （1）无线侧基站双备份配置：

　主用小区（图中① +②）：NSA 组网，19ASPC108，1LTE（市民广场南门 ）+2NR（市民广场西南、市民广场东、）； 备用小区（图中③）：NSA 组网，19ASPC108，1LTE（电信枢纽大厦锚点）+1NR（电信枢纽大厦）； 应急车备份（图中④）：SA 组网，19B，1NR（应急车 SA）。

　备注：LTE 锚点与 NR 小区共框（注：市民广场西南单独一个框）。NR 基站配置：

　UMPTe2+UbbpFw+AAU5613；LTE 基站配置：UMPTe2+Ubbp6+AAU3940. （2）CPE

　备 份 ：

　CPE 备份：两个 CPE 接入同一个小区，编码器支持两路相同数据输出 3.1.2

　承载侧保障方案 传输路由全部采用双路由备份，确保断点自动切换保护。

　3.1.3

　核心侧保障方案

　E9000 服务器，完成 2 套 NSA 主备核心网部署。

　3.1.4

　网络监控保障 相关区域进行封网，各产品安排人员并携带备件，值守监控设备运行情况，有异常情况立即处理。

　3.2 业务速率及时延 3.2.1

　央视春晚 4K 高清回传 （1）4K 高清回传基础信息

　业务模型相关信息 业务模型：业务模型：4K 高清视频回传，码流 45M，50fps。使用 UDP 协议硬件信息：摄像机：SONY Z580；编码器：数码视讯 业务流：摄像头拍摄画面---转码器---CPE---5G 基站---NSA 核心网---XX现场央视转播

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　 车---央视春晚现场

　 设备连接要点 编码器连接：1 主 1 备两个光专电模块通过网线连接 CPE；CAT6 网线建议使用 CPE 原装网线，稳定性高，劣质网线会存在 CPE 与编码器连接不稳定，花屏卡顿等问题。

　解码器连接：位于转播车接收端，核心网后端通过专线连接，将编码器编码后的视频流传输至解码器，并在转播车屏幕呈现。

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　CPE 配置：DMZ 中 IP 设置为编码器的本地 IP。

　（2）网络关键指标

　上行容量：由于视频编码后的码流存在波动，建议空口容量为码流需求量的 1 . 5 ~ 2

　倍。以央视春晚为例，码流 45 M ，单 C P E

　空口容量为 90 M , 可以满足要求。

　时延：与直播端到端的时延要求相关，以央视春晚为例，对网络的要求是单向 30 m s ,

　实测 9 m s 。

　（3）测试方法

　在终端做上行业务（UDP 或 TCP），测试网络上行容量是否满足业务需求（验证开户速率、空口容量、专线带宽等满足容量要求）。

　在终端侧 Ping 服务器(尽量与实际业务包长相当，默认 1472 字节），测试端到端时延是

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　 否满足要求。

　（4）优化方法 a) 空口优化 RF 优化：调整网络的方位角、下顷角、发射功率，确保 CPE 处于近点最优位置：CSI RSRP -75 以上，SINR39，IBLER、RBLER 基本为 0； 性能算法调优:

　上行吞吐量优化

　允许 PUSCH 占用 PUCCH RB：MOD NRDUCELLRSVDOPTPARAM: NrDuCellId=0, ParamId=75, Param1=1;

　开 启 上 行 非 连 续 调 度 开 关 ：

　MOD NRDUCELLALGOSWITCH:NRDUCELLID=0,ULINCONSECUTIVESCHSWITCH=UL_NON_CON_SCH_SW-1; PUSCH 信 道 优 化 ：

　MOD NRDUCELLPUSCH:NRDUCELLID=0,ULDMRSTYPE=TYPE1,ULFRONTDMRSMAXLENGTH=1SYMBOL,ULADDITIONALDMRSPOS=NO T_CONFIG; 关闭周期 CSI：MOD NRDUCELLCSIRS:NRDUCELLID=0,CSIALGOSWITCH=PERIODIC_CSI_SWITCH-0;

　PUCCH&SRS 信道优化：MOD NRDUCELLPUCCH:NRDUCELLID=0,FORMAT3RBNUM=RB4; MOD NRDUCELLRSVDOPTPARAM:NRDUCELLID=0,PARAMID=97,PARAM1=4;

　时延优化 开启预调度：

　M O D

　N R D U C E LL R S V D O P T P A R A M : N R D U C E LL I D = 0 , P A R A M I D = 73 , P A R A M 1 = 1 ; M O D

　N R D U C E LL R S V D O P T P A R A M : N R D U C E LL I D = 0 , P A R A M I D = 60 , P A R A M 1 = 2000 ;

　 入网时间优化 不活动定时器设为无限长：

　M O D

　N R D U C E LL Q C I B E A R E R :

　N r D u C e ll I d = 0 ,

　Q c i = 9 ,

　U e I n a c t i v i t y T i m e r = 0 ;接入尝试次数：

　M O D

　N R D U C E LL P R A C H : N R D U C E LL I D = 0 , M A XP R E A M B L ET R A N S C N T = N 50 ;

　 下行可靠性优化 固定 D L

　R a n k 1 ：

　M O D

　N R D U C E LL R S V D P A R A M : N R D U C E LL I D = 0 , R S V D U 8 P A R A M 67 = 1 ;

　 关闭 256 Q A M ：

　M O D

　N R D U C E LL A L G O S W I T C H :

　N R D U C E LL I D = 0 ,

　D l 256 Q a m S w i t c h = O FF ;

　b) 专线优化：路由优化、专线带宽扩容、CE 流量整形 c) 端到端业务调优：MTU 优化、码率调 (5) 优化案例

　问题现象：央视 4K 业务保障中，新建了 LTE 锚点（19A SPC100 版本），一线手工开站后，NSA 用户无法接入。

　问题分析：

　 核心网跟踪用户，发现是由于基站侧上报 Radio-Resouces-not-available 导致，在基站侧 UU、X2、S1 口跟踪信令中发现确实存在资源不可用的上报 。

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　 检查小区状态，一直正常，未出现去激活状态

　小区有商用用户能正常接入，NSA 用户无法接入

　排查 License 配置策略，发现 NSA 用户用的运营商流量比例没有添加，默认为 0

　 结论：多运营商共享配置时 NSA 使用的运营商漏配 License 比例

　 3.2.2

　央视春晚 5G+VR 直播 （1）基础信息

　业务模型：VR 6 个摄像头，经过拼接服务器处理后，码流 45M，帧率 30，使用 HTTP 拉流。

　业务流：VR 摄像机---拼接服务器---直播分发服务器---5G 基站---NSA 核心网---广州机房---北京机房---央视演播室

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　（2）网络关键指标

　上行容量：由于视频编码后的码流存在波动，建议空口容量为码流需求量的 1.5~2 倍。以央视 VR 为例，码流 45M，单 CPE 空口容量为 90M,可以满足要求。

　时延：与直播端到端的时延要求相关，以央视春晚为例，对网络的要求是单向 40ms， 实测单向 28ms （3）测试及优化方法

　业务对网络的需求与 4K 高清回传要求一致，测试及优化方法与 3.2.1 章节一致。

　（4）VR 经验

　在央视演播室没有准备好的情况下，可以通过另一个 CPE 接入，实现本地拉流验证空口性能； 手机端可通过 Wifi 连接 CPE 拉流，推荐使用 VLC APP 播放；

　VR 业务瞬时流量波动大，对专线带宽要求高，建议专线带宽为码率的 10 倍，避免由于专线带宽不足导致卡顿或花屏。

　3.2.3

　结论 央视春晚 4K 高清回传，各项指标优于业务提供商需求：

　业务提供商口径 实测 空口质量 上行吞吐 率 E2E 时延 稳定性 下 行 吞 吐率 上行吞吐率 E2E 时延

　RSRP

　 S I N R

　 BLER

　40 M bp s

　30 m s

　>5 小时 600 M bp s

　90 M bp s

　9 m s

　单向 - 6 d B m

　39dB

　0 . 25 %

　央视春晚 5G+VR，各项指标优于业务提供商需求：

　业务提供商口径 实测 空口质量 上行吞吐率 E2E 时延 稳定性 下行吞吐率 上行吞吐率 E2E 时延 RSRP

　S I NR

　BLER

　40Mbps 40ms >5 小时 600Mbps 90Mbps 28ms - 66d B m

　39dB 0 . 25 %

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　四、 经验总结

　5G 网络提供了万物连接，视频回传业务正是万物连接的一种。在优化中，更多的要考虑物（码率、传输协议）的属性。本次保障中，视频回传业务对网络指标上，对速率、时延的要求也更高。因此在做好基础的空开优化上，同时的关注专线带宽、端到端调优的优化。通过本次保障工作的开展，梳理如下问题分析解决流程：

　（1）基于业务需求，并制定相应的端到端保障方案；

　（2）基于业务对网络性能的需求，制定对应的测试方法，并提前对网络进行摸底及优化； （3）优化方法除了重点空口优化外，同时需要考虑专线优化的路由优化、专线带宽扩容、CE 流量整形、MTU 优化、码率等优化。

　本次春晚直播期间，现场 CPE（5G 商用终端）上行平均速率 41Mbps，平均时延 18ms， 直播画面稳定无卡顿无花屏。换句话说，万里之外异国他乡的小伙伴收看春晚直播也是低时延无卡顿。如果你有 4K 屏幕，更能感受到直播最高清的效果。