14K直播視頻業(yè)務(wù)概述

1.1視頻發(fā)展：從高清到超高清4K

視頻常見(jiàn)的分辨率包括：標(biāo)清SD（480P）、高清HD（720P）、全高清FHD（1080P）和超高清UHD（4K）。4K標(biāo)準(zhǔn)最先在電影行業(yè)提出，在電視標(biāo)準(zhǔn)中最初由 NHK（日本放送協(xié)會(huì)）科學(xué)技術(shù)研究所（SRTL）提議的一種分辨率模式，該標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)際電聯(lián)（ITU）所采納和定義，在2012 年 10 月份被美國(guó)消費(fèi)者電子協(xié)會(huì)（Consumer Electronics Association）正式取名為Ultra High-Definition或者 Ultra HD（超高清），特指最低分辨率為 3840x2160、畫面比例 16:9的視頻分辨率。

4K不僅僅是視頻分辨率的提升，還帶來(lái)了視頻質(zhì)量的4大優(yōu)化：首先是畫面更清晰，4K的分辨率為3840*2160、是全高清（FHD）的4倍；其次是畫面更流暢，從高清時(shí)代的每秒24幀提升到每秒50幀、60幀、甚至120幀；再次是色彩更真實(shí)，色階從8bit到10bit、12bit；最后是色彩更自然，4K視頻的色域比高清增大約50%；一般情況下，4K視頻流的碼率是相同幀率/相同壓縮編碼方式的全高清（FHD）視頻流碼率的4倍以上。

4K的發(fā)展可以分為三個(gè)階段,如下表所示。目前，運(yùn)營(yíng)階段使用的幀率、色彩位深度等是當(dāng)前商用部署較合適的選擇。值得注意的是，隨著壓縮編碼技術(shù)的不斷成熟和優(yōu)化，提升幀率和色彩位深度并不一定會(huì)加大碼率，從實(shí)際結(jié)果看，運(yùn)營(yíng)階段的碼率要求與入門階段相當(dāng)甚至更低。

注：在具體項(xiàng)目中，片源的碼率差別較大，從10Mbps+到40Mbps不等，與片源特征、壓縮技術(shù)優(yōu)化有關(guān)，這里提供的碼率水平僅供參考。

1.2綜藝節(jié)目超高清直播需求

在傳統(tǒng)電視機(jī)以及運(yùn)營(yíng)商面臨互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力的同時(shí)，電視臺(tái)與視頻網(wǎng)站也短兵相接，視頻網(wǎng)站通過(guò)自制節(jié)目來(lái)抵御電視臺(tái)推行的獨(dú)播策略。各衛(wèi)視通過(guò)王牌品牌欄目及節(jié)目制作優(yōu)勢(shì)利用直播先機(jī)應(yīng)對(duì)視頻網(wǎng)站搶占用戶及廣告的威脅。對(duì)于電視臺(tái)之間而言，也是硝煙彌漫的戰(zhàn)場(chǎng)。全民娛樂(lè)時(shí)代，綜藝節(jié)目成為各大衛(wèi)視的廣告爭(zhēng)奪重心。各電視臺(tái)娛樂(lè)欄目在拼明星、拼數(shù)

量、拼投入、拼創(chuàng)意的同時(shí)，對(duì)電視節(jié)目的畫面質(zhì)量也提出了更高的要求。電視畫面追求電影質(zhì)感，電視音效也追求極致的現(xiàn)場(chǎng)效果，以給用戶在看電視節(jié)目時(shí)仿佛置身于看電影的效果，從而吸引用戶收視。在邁向 4K直播的發(fā)展路程中，各衛(wèi)視在互聯(lián)網(wǎng)新媒體的追趕之下加速狂奔。

1.3體育節(jié)目超高清直播需求

大型體育賽事直播是電視直播的另一重要用戶需求。體育賽事直播體現(xiàn)了直播的最大優(yōu)點(diǎn)——實(shí)時(shí)性，通過(guò)電視能夠?qū)⒈荣惉F(xiàn)場(chǎng)直接傳播給觀眾，讓觀眾直接體驗(yàn)體育賽事帶來(lái)的緊張、期待、刺激的感受，從而吸引大批的觀眾守候觀看。體育賽事一直推動(dòng)電視技術(shù)的發(fā)展，電視新技術(shù)也借以體育賽事得以檢驗(yàn)，滿足了電視作為制作水準(zhǔn)精致、現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)良好的視音媒介需求。

1.4超高清4K視頻業(yè)務(wù)特點(diǎn)

超 高 清 電 視（UHDTV，Ultra HighDefinition Television），  又 稱 為Ultra-HDTV 及 UHDV（Ultra High-Definition Video），是目前高清電視的下一代技術(shù)，根據(jù)分辨率劃分包括 4K超高清和 8K 超高清兩種。主要具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

（1）超清晰分辨率。4K 超高清其分辨率為 3840×2160 包含 829400個(gè) 像 素 點(diǎn)，8K 超 高 清 分 辨 率 為7680×4320，包含33177600 個(gè)像素點(diǎn)。分辨率越高代表所能呈現(xiàn)的畫面質(zhì)量越清晰，越能展現(xiàn)更多的畫面細(xì)節(jié)。

（2）觀賞距離。電視觀看距離與屏幕尺寸、分辨率相關(guān)，相對(duì)高清電視而言，4K 技術(shù)發(fā)展使得像素點(diǎn)距縮小，用戶近距離觀看時(shí)不會(huì)感覺(jué)畫面像素邊緣排列，同時(shí)給用戶帶來(lái)“滿視野”觀看的現(xiàn)場(chǎng)感。人眼的中心視野約為 50°，以此作為最佳收視視野，觀看距離為 3m，觀眾可以分辨的像素密度最多為 50ppi，4K 分辨率已基本能滿足觀眾對(duì) 120 寸電視機(jī)所需分辨率的需求（5120×2880）。

（3）色彩提升。繼續(xù)提高分辨率不會(huì)改善電視觀賞體驗(yàn)，因此，超高清電視技術(shù)發(fā)展改進(jìn)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到色域、色彩、準(zhǔn)確度指標(biāo)上，正如杜百川先生提出超高清技術(shù)公式 UHD =HR+HDR+HFR+HQS（超高清 = 高清晰度＋高動(dòng)態(tài)范圍和更寬色域＋高幀率＋高質(zhì)量環(huán)繞聲），其中，HDR 正成為超高清技術(shù)中的技術(shù)熱點(diǎn)。

（4）音頻處理技術(shù)。采用 22.2 聲 道 的 音 頻 重 放 系 統(tǒng)，MPEG 也 在制定相關(guān)的多聲道標(biāo)準(zhǔn) SAC。而同時(shí) Dolby、DTS、Auro 也 分 別 給 出 了Dolby  atmos、DTS:X、Auro 3D 三種不同的解決方案。

（5）HEVC 編 碼 技 術(shù)。 分 辨 率及采樣率的提升帶來(lái)了超高清電視數(shù)據(jù)量顯著增加，因此必須采用新的編碼技術(shù)以降低節(jié)目傳輸及存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量。作為通訊領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定組織ITU-T 與作為電氣及電子領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定 組 織 ISO/IEC 聯(lián) 合， 于 2013 年 發(fā)布了“高效視頻編碼（HEVC）”標(biāo)準(zhǔn)，命名為 H.265。采用靈活的編碼結(jié)構(gòu)包括編碼單元（CU）、預(yù)測(cè)單元（PU）和變換單元（TU），靈活的塊結(jié)構(gòu)——RQT，采樣點(diǎn)自適應(yīng)偏移SAO 以及并行化設(shè)計(jì)思路，在保持主觀畫面質(zhì)量不變情況下，相對(duì)于現(xiàn)有H.264 編碼效率提高一倍。通過(guò) H.265壓縮的 4K 超高清節(jié)目碼率可控制在16~40Mbps。

1.54K直播業(yè)務(wù)在5G的發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)對(duì)各電視臺(tái)，傳媒大學(xué)教授，以及4K行業(yè)伙伴的拜訪及交流，我們對(duì)4K直播在5G中的發(fā)展前景做了初步分析，結(jié)論如下。

電視臺(tái)的對(duì)普通群眾的直播沒(méi)辦法用5G來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸。因?yàn)椴シ虐踩请娨暸_(tái)第一需要考慮的。電視臺(tái)將會(huì)采用5G 4K的直播主要應(yīng)用場(chǎng)景是體育賽事和大型晚會(huì)，這種類型的直播一般控制直播對(duì)象，安全性比較高。5G直播的方式并非是完全替代現(xiàn)有的直播機(jī)位，而是在現(xiàn)有的機(jī)位基礎(chǔ)上增加靈活的機(jī)位，提供更好的直播視覺(jué)體驗(yàn)。視頻背包一定會(huì)在電視臺(tái)廣泛使用，直播方式可能是面向?qū)I(yè)的后臺(tái)編輯，而不是普通群眾。

24K直播視頻的應(yīng)用場(chǎng)景及挑戰(zhàn)

2.14K直播在5G的部署方式

4K直播在5G網(wǎng)絡(luò)有2種主要的方式：

方式一：電視臺(tái)及專業(yè)媒體單位的4K直播，這部分主要是行業(yè)的應(yīng)用。

方式二：超高清視頻監(jiān)控類的4K直播，這部分主要是個(gè)人消費(fèi)者的應(yīng)用。有一些展會(huì)場(chǎng)景、演示場(chǎng)景也會(huì)采用這個(gè)方式。這樣的方式一般是在京東采購(gòu)一個(gè)4K攝像頭，價(jià)格在1000元左右，即可用于部署4K直播。但是這種4K的圖像及聲音的質(zhì)量相對(duì)專業(yè)設(shè)備要差很多。

本課題主要研究方向是方式一的場(chǎng)景， 但是相關(guān)的運(yùn)維定位定界的思路對(duì)所有數(shù)傳場(chǎng)景，不管方式一還是方式二，都能夠適用。

2.2行業(yè)應(yīng)用的4K直播應(yīng)用場(chǎng)景

圍繞中央電視臺(tái)5G新媒體業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，推動(dòng)在北京、深圳、長(zhǎng)春、杭州、成都等重點(diǎn)城市指定區(qū)域的5G試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，結(jié)合相應(yīng)的新媒體業(yè)務(wù)能力，為央視提供端到端的5G新媒體業(yè)務(wù)平臺(tái)，試驗(yàn)基于5G的相關(guān)超高清視頻采、編、播等業(yè)務(wù)，探索新媒體業(yè)務(wù)的未來(lái)商業(yè)模式。

2.34K直播在5G應(yīng)用面臨的主要挑戰(zhàn)

2.3.1挑戰(zhàn)1：?jiǎn)栴}定位定界困難

視頻業(yè)務(wù)是一個(gè)典型的端到端業(yè)務(wù)，中間環(huán)節(jié)非常多。任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常都將導(dǎo)致最終視頻質(zhì)量惡化。

根據(jù)前期的研究經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出問(wèn)題點(diǎn)的分布區(qū)間，可以看到任何環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)故障。由于節(jié)點(diǎn)過(guò)多，問(wèn)題定位定界的周期通常需要一周以上。

2.3.2挑戰(zhàn)2：上行流量突發(fā)，帶寬需求大

由于5G網(wǎng)絡(luò)C波段具有TDD的特征，以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性的特征，導(dǎo)致無(wú)線的上行數(shù)據(jù)流量必然存在突發(fā)，平均40Mbps的4K業(yè)務(wù)通常會(huì)形成更大的瞬時(shí)高速率，比如形成10倍的瞬時(shí)業(yè)務(wù)速率。網(wǎng)絡(luò)側(cè)必須要保證滿足瞬時(shí)業(yè)務(wù)速率，否則可能出現(xiàn)瞬時(shí)的丟包現(xiàn)象，從而產(chǎn)生花屏。

2.3.3挑戰(zhàn)3：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)天生具有波動(dòng)性

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)天生就是不可靠的網(wǎng)絡(luò)，不管是4G還是5G網(wǎng)絡(luò)，都受到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的影響。外部干擾，越區(qū)覆蓋，弱覆蓋等現(xiàn)象必然會(huì)存在于網(wǎng)絡(luò)中，這些因素會(huì)導(dǎo)致4K業(yè)務(wù)在部署時(shí)體驗(yàn)出現(xiàn)惡化。

4K業(yè)務(wù)的訴求是穩(wěn)定的、有保障的大帶寬。5G網(wǎng)絡(luò)要確保好的4K業(yè)務(wù)體驗(yàn)，必須要為4K直播做好規(guī)劃和優(yōu)化，確保無(wú)線RF性能滿足4K直播的訴求。

2020年5月在測(cè)試4K移動(dòng)測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中多次位置出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，主要是由于RF原因所導(dǎo)致。

2.3.4挑戰(zhàn)4：5G上行容量難以支撐多個(gè)4K直播業(yè)務(wù)

專業(yè)的4K視頻設(shè)備可以設(shè)置不同的視頻 ，典型的速率需求為20Mbps，40Mbps，60Mbps。根據(jù)前期大量測(cè)試研究，中央電視臺(tái)基本將40Mbps作為主要的4K直播的速率。5G網(wǎng)絡(luò)在不采用MU-MIMO 情況下，上行速率峰值約為200Mbps左右，具體參考各商用版本的口徑。實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)小區(qū)的能力大約為120Mbps，能夠承載的4K用戶數(shù)量有限。而MU-MIMO受限于信道特征的時(shí)變特性，無(wú)法確保持續(xù)提供穩(wěn)定的大帶寬速率。

34K直播視頻對(duì)5G組網(wǎng)架構(gòu)的要求

3.1視頻業(yè)務(wù)集中典型組網(wǎng)場(chǎng)景

4K直播業(yè)務(wù)是5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用之一，從架構(gòu)角度看對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有特殊的要求。不管是NSA，還是SA組網(wǎng)，UPF是否下移，MEC是否部署都可以用于部署4K視頻直播。 但是不管哪種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，5G網(wǎng)絡(luò)的性能都應(yīng)該保障4K直播需求。

4視頻業(yè)務(wù)能力提升方案

4.1總體設(shè)計(jì)方案

4.1.1方案1：推動(dòng)4K直播產(chǎn)業(yè)鏈適應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特征

4K直播業(yè)務(wù)早期主要應(yīng)用于有線帶寬場(chǎng)景，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)不具備4K直播的能力。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的帶寬能力相對(duì)4G有了明顯的提升，4K直播在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)逐步成為可能。但是截至2020年5月份，4K直播的產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)思路仍然延續(xù)有線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思路，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的QOS要求極高，基本不能容忍任何的丟包和亂序。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需要付出極大的代價(jià)來(lái)解決少量的丟包問(wèn)題，從性價(jià)比來(lái)說(shuō)這劃不來(lái)。

因此推動(dòng)4K直播業(yè)務(wù)改進(jìn)其設(shè)計(jì)思路，主動(dòng)適應(yīng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是重中之重。4K行業(yè)應(yīng)該采用多種技術(shù)手段，來(lái)解決少量丟包的情況下，視頻畫面的連續(xù)性，要能夠容忍少量的丟包。

4.1.2方案2：完善5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳定位定界機(jī)制

端到端數(shù)傳問(wèn)題定位總體采用分段定位的方法，流程如下圖所示：

            在分析業(yè)務(wù)質(zhì)量時(shí)，重點(diǎn)分析是否為中興5G網(wǎng)絡(luò)存在性能故障，定界出5G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和5G網(wǎng)絡(luò)外的故障點(diǎn)。

第一步：分析視頻編碼器輸出的性能，如果編碼器不具備性能指標(biāo)輸出的能力，則采用肉眼觀察的方法，分析視頻質(zhì)量是否存在故障。

第二步：如果第一步存在故障，那么在核心網(wǎng)GW側(cè)分析用戶級(jí)性能指標(biāo)?？梢圆捎煤诵木W(wǎng)Flow Statistic方法，也可以采用SEQ的方法。判斷數(shù)據(jù)在核心網(wǎng)GW之前是否發(fā)生故障。如果核心網(wǎng)GW處無(wú)故障，則認(rèn)為無(wú)線，傳輸網(wǎng)，和核心網(wǎng)GW性能正常。

第三步：如果第二步存在異常，則進(jìn)一步分析無(wú)線和承載網(wǎng)的性能。TWAMP是無(wú)線基站和核心網(wǎng)之間的性能檢測(cè)方案，可以大致分析基站和核心網(wǎng)之間是否存在明顯的故障。如果沒(méi)檢測(cè)到故障，則需要基于用戶級(jí)抓包方案進(jìn)一步分析精確的GTPU報(bào)文的性能。

第四步：如果GTPU隧道性能存在故障，則啟動(dòng)承載網(wǎng)流統(tǒng)方案，確定承載網(wǎng)是否存在故障。如果確定是承載網(wǎng)的故障，后續(xù)可進(jìn)一步啟動(dòng)iFIT方案來(lái)精確定位承載網(wǎng)具體哪個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障。如果承載網(wǎng)設(shè)備沒(méi)有故障，則進(jìn)一步定位無(wú)線側(cè)和核心網(wǎng)EOR是否故障。

第五步：無(wú)線側(cè)在CPE抓包，空口數(shù)傳速率，以及分析L2（RLC/PDCP）數(shù)傳性能來(lái)定位空口是否存在丟包。

4.1.3方案3：改進(jìn)數(shù)傳方案，降低5G自身的速率峰均比

空口流量平滑機(jī)制：基于CQI/5QI識(shí)別視頻行業(yè)用戶，對(duì)此類用戶進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化，比如更快的BSR上報(bào)，更小的目標(biāo)重傳率。傳輸端口流量平滑機(jī)制：通過(guò)流量整形功能實(shí)現(xiàn)傳輸接口的數(shù)據(jù)流量更加平滑。

4.2數(shù)傳定位定界方案

4.2.1無(wú)線數(shù)傳定位方案

5G側(cè)當(dāng)前因?yàn)槎丝阽R像抓包因?yàn)榘踩虮粍h除，因此無(wú)法在基站側(cè)直接抓包再轉(zhuǎn)換成視頻文件播放，無(wú)法快速的隔離是否基站側(cè)引入問(wèn)題，且基站側(cè)無(wú)法識(shí)別視頻業(yè)務(wù)，只能識(shí)別是否存在丟包和亂序或者引入大的時(shí)延；

因?yàn)楫?dāng)前大部分視頻廠家無(wú)法說(shuō)清楚，視頻卡頓/花屏對(duì)于丟包和亂序或者時(shí)延的“規(guī)格要求”，各個(gè)廠家不一樣，視頻參數(shù)設(shè)置不一樣，可能對(duì)于丟包、亂序、時(shí)延的敏感程度也不一樣；因此目前針對(duì)視頻卡頓比較好的方式就是直接抓包進(jìn)行定位；

在沒(méi)有以上理論總的思路指導(dǎo)下，最好的方法就是：“視頻不卡頓”與“視頻卡頓”在跟蹤數(shù)據(jù)中的差異。

4.2.2承載網(wǎng)數(shù)傳定位方案

?     

在iFIT(in-band Flow Information Telemetry)未應(yīng)用前，可使用以下定界思路：

1.      通過(guò)邊緣設(shè)備(L3設(shè)備)如上圖PE1和PE2進(jìn)行VPN ping 和traceroute覆蓋不同包長(zhǎng)和優(yōu)先級(jí)；

2.      對(duì)分段TUNNEL SR使用診斷測(cè)試和性能監(jiān)控進(jìn)行定界，類似LSP 測(cè)試和性能監(jiān)控；

3.      以上數(shù)據(jù)均正?；鞠?，結(jié)合芯片KPI統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)，如果均正?？膳懦齈TN問(wèn)題；

后續(xù)5G業(yè)務(wù)故障主要使用iFIT功能，進(jìn)行快速端到端故障定界。

1.      判斷兩端用戶側(cè)端口有沒(méi)有誤碼、端口工作模式是否與對(duì)端一致，取消CAR限速；

2.      使用基站IP和核心網(wǎng)IP部署iFIT功能，進(jìn)行端到端定界；

3.      如果定界出PTN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在丟包、亂序、時(shí)延大，可以在各SR隧道內(nèi)部署精細(xì)iFIT，進(jìn)一步定界出故障位置。同時(shí)嘗試取消QOS帶寬并進(jìn)行APS倒換；

?      iFIT功能：iFIT 可基于端口/VLAN/IP等5元組多種靈活業(yè)務(wù)級(jí)質(zhì)量感知，支持E2E和逐跳兩種模式。NCE下發(fā)iFIT檢測(cè)配置，對(duì)異常流插入iFIT報(bào)文頭，毫秒級(jí)隨流檢測(cè)報(bào)文逐跳狀態(tài)，秒級(jí)上報(bào)NCE，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)分鐘級(jí)精確定位。

4.2.3核心網(wǎng)數(shù)傳定位方案

核心網(wǎng)用于4K視頻直播問(wèn)題定位的手段有：Gi接口跟蹤/ UGW VNFC用戶跟蹤/ VNF染色跟蹤/ VNRS IP跟蹤/ EOR抓包/ TCP flow statistic業(yè)務(wù)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)/ 單用戶分層打點(diǎn)計(jì)數(shù)/ 1Gbps抓包/ 抓包存盤…  

1.當(dāng)前版本已經(jīng)具備的能力：

1）通過(guò)話統(tǒng)指標(biāo)可宏觀觀察整機(jī)是否有丟包及丟包原因是什么；

2）根據(jù)單用戶跟蹤中的丟包免維護(hù)信息可以觀察UGW應(yīng)用是否有丟包及丟包原因是什么；

3）通過(guò)TCP flow statistic功能可以觀察每條TCP流的質(zhì)量情況，輸出結(jié)果包括區(qū)分左右側(cè)的丟包、亂序、時(shí)延、窗口等信息。

4）在EOR入方向和出方向同時(shí)進(jìn)行抓包，在UGW進(jìn)行跟蹤重定向或者存盤，對(duì)比三個(gè)位置的抓包進(jìn)行分析。當(dāng)前UGW抓包能力達(dá)不到1Gbps。

5）觀察日志是否有PDN探測(cè)失敗的記錄，排查PDN側(cè)異常。

6）啟動(dòng)UE下行灌包功能測(cè)試，向測(cè)試UE灌1Gbps的下行報(bào)文，測(cè)試無(wú)線側(cè)傳輸情況。

2.后續(xù)版本規(guī)劃的能力：

1）分層流統(tǒng)功能，針對(duì)單用戶或者指定條件的流進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)，對(duì)比IP、LB、UGW三層的計(jì)數(shù)，界定丟包點(diǎn)位置。

2）支持debug so功能，進(jìn)一步界定UGW內(nèi)部So之間的丟包問(wèn)題。

3）染色跟蹤，針對(duì)單用戶或者指定條件的流進(jìn)行跟蹤，IP、LB、UGW三層同時(shí)進(jìn)行抓包，進(jìn)行對(duì)比分析界定內(nèi)部的時(shí)延、亂序、丟包問(wèn)題。

4）IP、LB抓包支持1Gbps，當(dāng)前支持能力較低。

5）支持大容量存盤，當(dāng)前硬盤給抓包只分配2GB，后續(xù)通過(guò)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展磁盤、動(dòng)態(tài)拉起VM等方案支持大容量存儲(chǔ)。

6）支持QUIC、RTP等常見(jiàn)基于UDP協(xié)議的應(yīng)用傳輸質(zhì)量在線分析，輸出結(jié)果是上游是否有丟包、亂序。

7）支持TWAMP，與無(wú)線側(cè)協(xié)同定位。

4.3控制數(shù)傳峰均比

4.3.1空口數(shù)傳峰均比控制方案

方案優(yōu)化點(diǎn)1，針對(duì)根據(jù)QCI/5QI識(shí)別視頻業(yè)務(wù)

需要核心網(wǎng)配合。核心網(wǎng)針對(duì)特定服務(wù)器的視頻直播業(yè)務(wù)配置專有QCI/5QI=7的承載。

核心網(wǎng)基于該視頻播放業(yè)務(wù)的速率要求配置QCI/5QI的GBR速率。 建議GBR速率為40Mbps。MFBR(Max Qos Flow Bit Rate)=100Mbps

專有QCI/5QI=7的優(yōu)先級(jí)配置為高于用戶默認(rèn)承載的優(yōu)先級(jí)。確保后續(xù)上行調(diào)度授權(quán)優(yōu)先用于傳輸專有承載數(shù)據(jù)。

核心網(wǎng)下發(fā)Qos Rule給終端。需要終端支持根據(jù)核心網(wǎng)下發(fā)的Qos Rule選擇上行數(shù)據(jù)在那個(gè)Qos Flow發(fā)送。

方案優(yōu)化點(diǎn)2，視頻直播BSR和調(diào)度優(yōu)化

    在用戶建立視頻直播QCI/5QI=7承載時(shí)，重配置該用戶的BSR參數(shù)?？s短periodicBSR-Timer為sf5。

在UE有上報(bào)BSR時(shí)，基站根據(jù)BSR調(diào)度上行數(shù)傳。如果UE 最近一次上報(bào)的BSR 減去上報(bào)BSR之后調(diào)度的上行數(shù)傳數(shù)據(jù)量小于0，基站需要繼續(xù)調(diào)度該UE上行數(shù)傳。除非上行PUSCH存在Padding 或UE上報(bào)PaddingBSR，則停止調(diào)度。在繼續(xù)調(diào)度過(guò)程中,上行授權(quán)大小根據(jù)GBR計(jì)算。

方案優(yōu)化點(diǎn)3, 視頻直播業(yè)務(wù)控制1% IBLER

    上行調(diào)度中如果該用戶承載包括QCI/5QI=7，則對(duì)該用戶的上行調(diào)度MCS主動(dòng)降階2階。 上行OLA中 IBLER目標(biāo)值調(diào)整為1%。

55G網(wǎng)絡(luò)的4K視頻部署建議

5.14K視頻直播對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的性能要求

不端到端帶寬要求（5G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)）：上行灌包吞吐率不小于視頻帶寬的1.1倍。比如某公司的產(chǎn)品4K視頻直播會(huì)有20\40\60Mbps三種碼率，若視頻帶寬同編碼器公司對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求不一樣。即使是同一家編碼器公司，不同軟件版本的性能也存在差異。本章節(jié)暫時(shí)按照某公司的測(cè)試結(jié)果提出視頻對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的性能要求。

是20Mbps，則灌包速率在整個(gè)上傳的過(guò)程中最低點(diǎn)不低于22Mbps。視頻帶寬是40Mbps，則灌包速率在整個(gè)上傳的過(guò)程中最低點(diǎn)不低于44Mbps。視頻帶寬是60Mbps，則灌包速率在整個(gè)上傳的過(guò)程中最低點(diǎn)不低于66Mbps。

端到端時(shí)延要求（攝像頭-解碼器之間的時(shí)延）：時(shí)延要求與編碼器系統(tǒng)時(shí)延有關(guān)系。按照之前央視部署的經(jīng)驗(yàn)值來(lái)看，端到端時(shí)延（從UE ping視頻服務(wù)器）建議小于40ms。其中5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)延（CPE-核心網(wǎng)）建議小于10ms。

端到端丟包/亂序要求：按照目前的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果來(lái)看，為了保證視頻無(wú)卡頓無(wú)花屏，要求端到端丟包/亂序的比例為0（從UE持續(xù)ping視頻服務(wù)器30min）。 未來(lái)編碼器性能改進(jìn)之后，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的要求會(huì)降低， Xlab正在整理應(yīng)用層的改進(jìn)措施，詳細(xì)數(shù)據(jù)待實(shí)測(cè)結(jié)束后補(bǔ)充。

5.2無(wú)線側(cè)部署建議

空口速率要求：提前對(duì)錄制路徑進(jìn)行路測(cè)，保證上行速率要求不低于視頻帶寬的1.1倍。

3X上行分流：在戶外視頻錄制的場(chǎng)景下，基于現(xiàn)網(wǎng)LTE作為錨點(diǎn)。如果激活上行分流功能，會(huì)導(dǎo)致用戶面切換次數(shù)加倍，并且LTE的速率受存量網(wǎng)絡(luò)的影響更大，速率波動(dòng)明顯。因此推薦4K視頻采用NR單流的方式進(jìn)行部署（采用SCG only方式）。

乒乓切換/越區(qū)切換：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能在乒乓切換/越區(qū)切換的情況下，吞吐率波動(dòng)極大，容易因速率下降而卡頓。建議在4K錄制的區(qū)域，確保無(wú)此類問(wèn)題。這個(gè)需要通過(guò)正常的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)手段來(lái)保證。

5.3核心網(wǎng)部署建議

用戶開(kāi)戶建議: 對(duì)于4K視頻業(yè)務(wù)的開(kāi)戶，如果運(yùn)營(yíng)商能夠提供對(duì)視頻直播業(yè)務(wù)特殊的QoS保障，比如QCI=7時(shí)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線基站空口的流量整形功能并減少瞬時(shí)流量突發(fā)高峰，此時(shí)應(yīng)該單獨(dú)開(kāi)戶，獲取相應(yīng)的SLA保障。QoS也可以單獨(dú)規(guī)劃，這個(gè)取決于運(yùn)營(yíng)商的部署策略，設(shè)置單獨(dú)的QCI/5QI以及與傳輸DSCP/VLAN優(yōu)先級(jí)的映射關(guān)系。但對(duì)視頻直播來(lái)說(shuō)，承載網(wǎng)的傳輸質(zhì)量并不是業(yè)務(wù)瓶頸，應(yīng)重點(diǎn)聚焦專線部署和時(shí)延問(wèn)題。

QoS的設(shè)計(jì)（QCI\DSCP\Vlan priority）繼承5G建網(wǎng)的默認(rèn)參數(shù)值，只是在開(kāi)通4K視頻直播業(yè)務(wù)時(shí)，QCI簽約為7。

UPF/MEC部署建議: 無(wú)特殊要求。如果UPF下移（視頻服務(wù)器同步下降），時(shí)延效果將會(huì)更好。

5.4承載網(wǎng)部署建議

1、移動(dòng)承載網(wǎng)對(duì)業(yè)務(wù)流不做整形，在出核心網(wǎng)N6口到視頻服務(wù)器之間的IP專線網(wǎng)入口做流量整形，該部分一般會(huì)部署一條租用線；

2、流量整形參數(shù)，若采用UDP協(xié)議傳視頻，帶寬要求是業(yè)務(wù)帶寬的1.5倍以上，若采用TCP協(xié)議傳視頻，整形帶寬要求是業(yè)務(wù)帶寬的2倍以上；CBS/EBS 參數(shù)配置要盡量小，減少對(duì)下游設(shè)備的沖擊；緩存要配置足夠大，考慮極端的空口重傳、小區(qū)切換等場(chǎng)景容隱上游流量突發(fā)能力；

3、若上傳的視頻業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延比較敏感，就要跳大整形帶寬來(lái)應(yīng)對(duì)，減少緩存增加的時(shí)延；

4、不能采用CAR 限速；

5.5專線部署建議

專線部署建議（核心網(wǎng)出口到Internet服務(wù)器）：核心網(wǎng)Gi出口到解碼器可以采用互聯(lián)網(wǎng)，也可以采用專線。為了保證視頻質(zhì)量，建議部署專線，確保Gi口右側(cè)傳輸質(zhì)量可靠。專線帶寬在未開(kāi)啟流量整形的前提下，建議為業(yè)務(wù)流量（視頻直播帶寬）的20倍+，比如40Mbps的4K直播業(yè)務(wù)所需的專線帶寬為800Mbps。如果開(kāi)啟了流量整形（按上下行4:1幀結(jié)構(gòu)配比），專線帶寬要求可以同步降低，理論值為2倍+的業(yè)務(wù)帶寬，比如40Mbps的4K直播業(yè)務(wù)所需的專線帶寬為80Mbps。為了穩(wěn)妥起見(jiàn)，建議放寬到3-4倍的專線帶寬。