5G优化案例百年花市5G新技术应用保障方案.docx

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5G优化案例百年花市5G新技术应用保障方案

百年花市5G新技术应用保障方案

XX

XX年XX月

百年花市5G新技术应用保障方案

XX

【摘要】本文通过XX越秀西湖花市5G演示网络保障，详细介绍了各个演示的组网结构、保障指标、测试方法、优化方法等，并通过参数优化对小区内多用户场景进行优化，保障了各个业务演示的性能需求。

对于5G网络多用户场景下带宽和时延类优化保障提供一定的指导和借鉴意义。

【关键字】5G、多用户、带宽、时延

【业务类别】优化方法、基础维护、5G

一、背景描述

1.1百年花市5G新技术应用概述

传统迎春花市是XX独特的年俗文化，吸引了各地群众来“XX过年，花城看花”。

为配合中央广播电视总台5G新媒体平台合作测试验证，中国电信在XX推出了迎春花5G业务体验，花市现场市民可抢先体验5G速率、16路高清视频点播，与5G猜拳机器人比赛，并可在西湖路花市通过5G无人机高清观看天河花市实景。

1.25G花市保障面临新挑战

本次5G业务演示保障，主要挑战来自于在演示现场所有业务终端都聚集在一个站点小区内，而目前终端在基站的策略是处于竞争机制，倘若有某个终端占用资源过多会挤压其他终端的资源，进而影响其他业务的演示。

故多终端资源的均衡成为了此次业务的大挑战。

二、5G演示业务和保障需求

2.15G花市演示业务类型

本次花市演示的业务包括了无人机高清视频直播、5G+16路高清视频点播、5G+猜拳机器人、5G速率体验等。

两种业务均为视频回传业务类，业务流如下：

无人机高清视频直播业务流：

摄像头拍摄画面---编码器---CPE---5G基站---SA核心网

---天翼云服务器---越秀花市现场

5G+16路高清视频业务流：

云服务器---SA核心网---5G基站---CPE---越秀花市现场

5G+猜拳机器人业务流：

机器人感应器---CPE---SA基站---SA核心网---云服务器---SA核心网---SA基站---CPE---机器人

2.25G花市演示保障需求

无人机直播视频稳定可靠，业务需求上下行平均速率均为12Mbps，平均时延小于30ms，直播画面稳定无卡顿无花屏；猜拳机器人业务上下行速率大于10Mbps即可满足需求；网络

E2E不高于100ms，时延越低效果越好；16路高清视频点播稳定可靠，业务需求下行速率

600Mbps，E2E平均时延小于30ms，视频画面稳定清晰无卡顿。

演示业务

上行吞吐率

下行吞吐率

E2E时延

无人机视频直播

12Mbps

12Mbps

30ms

猜拳机器人

10Mbps

10Mbps

100ms

16路高清视频

/

500Mbps

30ms

三、百年花市5G保障解决方案

3.1实现业务可靠性：

设备双备份

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

演示现场使用N北京路机房3楼传输机房2LTE-BBU110-XJ作为主用站点，只用N北京

路机房3楼传输机房2LTE-BBU111-XJ作为备用站点。

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SA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保障业务可行性：

速率与时延

3.2.1无人机高清视频直播

（1）无人机高清视频直播信息

业务模型相关信息

业务模型：

高清视频直播，码流12M，50fps。

使用TCP协议硬件信息：

无人机：

一电科技；摄像头：

一电科技；

业务流：

摄像头拍摄画面---编码器---CPE---5G基站---SA核心网---天翼云服务器---越秀花市现场

CPE配置：

DMZ中IP设置为编码器的本地IP。

（2）网络关键指标

上下行容量：

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。

以无人机高清视频直播为例，码流12M，多CPE场景下，单个CPE上行空口容量为60M，下行空口容量为600M，可以满足要求。

时延：

与直播端到端的时延要求相关，以无人机高清视频直播为例，对网络的要求是端到端30ms，实测12ms

（3）测试方法

在终端做上行业务（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1500字节），测试端到端时延是否满足要求。

3.2.216路4K高清视频点播

（1）16路4K高清视频点播信息

业务模型相关信息

业务模型：

高清视频回传，16路码流30~40M，50fps。

使用UDP协议硬件信息：

云服务器：

2288；

业务流：

云服务器---SA核心网---5G基站---CPE---越秀花市现场

（2）网络关键指标

下行容量：

16路高清视频点播是将16路4K的视频源存放于云服务器内，视频的码流30~40M，总共需要的速率为500Mbps，多CPE场景下，单CPE空口容量为600M，可以满足要求。

时延：

与直播端到端的时延要求相关，以16路4K的视频点播为例，对网络的要求是端到端30ms，实测12ms

（3）测试方法

在终端做上行业务（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1500字节），测试端到端时延是否满足要求。

3.2.35G+猜拳机器人

（1）5G+猜拳机器人基本信息

业务流相关信息

业务流：

机器人感应器---CPE---SA基站---SA核心网---云服务器---SA核心网---SA基站---CPE---猜拳机器人

（2）网络关键指标

上下行容量：

参与者与机械臂进行石头剪刀布的游戏，当参与者摆出动作时，摄像头迅速识别收拾信息并将数据传输至服务器主机，主机在处理后将质指令发送至猜拳机器人，从而是机器人能够获胜。

上下行大于10M即可满足猜拳机器人所需的带宽，多CPE场景下，单个CPE上行空口容量为60M，下行空口容量为600M，可以满足要求。

时延：

与直播端到端的时延要求相关，以猜拳机器人为例，对网络的要求是端到端100ms，实测12ms

（3）测试方法

在终端做上行业务（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1500字节），测试端到端时延是否满足要求。

四、优化案例

4.1问题现象

为满足上述业务，设计使用3个CPE在单小区内同时进行上传和下载业务，实际测试发现使用一个CPE进行测试时，下行峰值可达到600Mbps-700Mbps，但3CPE同时测试，下行速率每个CPE只有200Mbps-250Mbps，无法满足业务演示需求，并且远小于小区下行速率能力。

4.2问题分析OMT录屏中看到单个cpe的调度次数只有600次。

查询配置文件，小区配对开关关闭，

cpe2R/272RB特性关闭。

理论上，每个tti能调度成功2个cpe；3cpe接入时，理论上每个用户调度次数应该在1000次左右（2*1200+400/3），当前调度次数偏少。

537跟踪分析：

大多数时刻基站都只能在一个TTI里调度一个用户，不能频分调度2两个cpe,有大量调度失败的错误码：

0xc0331，代表DCI资源分配失败。

某些特定slot号（6/16）

能调度成功2个下行用户，其他情况下只能调度成功1下行用户。

因此疑点在于为什么小区可用ulTtiTotalRbNum足够的情况下，调度的ulAllocRbNum却不用满。

需要排查DLDCI是否分配出来了。

602/603跟踪分析：

（1）当前的每个cpe的聚合级别为2，理论上3个cpe是能成功分配CCE资源的；

（2）大多数情况下（上下行slot）同一个tti内只有一个用户的PDCCH资源分配成功，纯下行slo（t6/16）可以有2两个用户的PDCCH资源分配成功.分配失败用户的错误码为787249，787242；

（3）603中的DCI分配结果和537中的调度结果是一致的，纯下行slot（6/16）能调度成功2个下行用户，上下行slot只能调度成功1下行用户。

进一步排查配置发现pdcchratematching开关打开了：

同时配置的PDCCH占用频域范围（OccupiedRbNum）为24rb（4cce），上下行配比50%。

此时cce可用资源受限，导致多用户做下行业务时PDCCH资源分配失败，影响多cpe同时做下行业务的速率。

PDCCHRatematch功能建议仅在单用户峰值场景下使用。

当参数NRDUCellPdsch.RateMatchSwitch下开关“PDCCH_RATEMATCH_SW”设置为1时，PDCCHRatematch功能生效。

本功能支持PDSCH和PDCCH资源映射到相同OFDM符号上，该符号上PDCCH占用频域资源范围可以通过参数NRDUCellPdcch.OccupiedRbNum进行配置。

当开关打开时，PDSCH可用RE增加，单用户下行吞吐率和小区容量增加；当开关关闭时，PDSCH可用RE减少，单用户下行吞吐率和小区容量降低。

当NRDUCellPdcch.OccupiedRbNum配置的频域范围大于等于对应下行系统带宽NRDUCell.DlBandwidth时，PDCCH占用全带宽资源。

当NRDUCellPdcch.OccupiedRbNum配置为0时，PDCCH占用全带宽资源。

当NRDUCellPdcch.OccupiedRbNum配置大于0且小于系统带宽时，配置得越小，小区PDCCH占用频域资源越少，PDSCH可用资源越多，PDSCH容量提升越多。

4.3优化措施

将pdcchratematching开关关闭，经测试后3CPE下行速率可达到500Mbps，上行速率可达到60Mbps。

每个cpe调度次数在1000次左右（2*1200+400/3）,且单个cpe速率能到600M左右，符合预期。

五、经验总结

此次越秀西湖花市保障的主要挑战来自于同一小区内的多终端多业务并发。

在优化时，首先需要对演示环境进行相应的RF优化，使得演示环境不受其他站点的干扰；多用户场景下，通过关闭pdcchratematching开关，可使得同一小区下的每个用户速率都能得到保障，满足演示需求。