淺議5G應(yīng)急通信車在當(dāng)前通信保障工作中的VR應(yīng)用

朱博 譚發(fā)祿 鞠成洋 李靜雯

摘 要 5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，因基站成本較高導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)沒有全面覆蓋，另一方面，終端價(jià)格高使得用戶不會(huì)立即轉(zhuǎn)網(wǎng)體驗(yàn)，此時(shí)5G應(yīng)急通信車的技術(shù)應(yīng)用方案格外重要。本文立足于新疆5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況，提出5G應(yīng)急通信車VR應(yīng)用方案，在測試過程中，運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化思維，給出了一條解決5G應(yīng)急通信車VR視頻問題的常見思路，也完善了5G應(yīng)急通信車VR應(yīng)用方案的技術(shù)實(shí)用性，并得出結(jié)論：5G應(yīng)急通信車VR應(yīng)用方案是成熟可行的，適合大部分省份推廣。

關(guān)鍵詞 5G;VR;應(yīng)急通信

1 背景介紹

2019年全球各大領(lǐng)先運(yùn)營商都在加快5G商用部署步伐，當(dāng)前新疆在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面仍以烏魯木齊為主，在各地州市率先實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)景區(qū)或營業(yè)廳區(qū)域的信號覆蓋[1]。

2 5G應(yīng)急通信車在當(dāng)前通信保障中的應(yīng)用分析

5G時(shí)代，5G應(yīng)急通信車不僅能滿足于通信保障現(xiàn)場的天翼網(wǎng)絡(luò)支撐、補(bǔ)盲和延伸，它還可以配合單兵、無人機(jī)完成災(zāi)害現(xiàn)場的高清信息回傳以及災(zāi)后救援工作等。

目前，新疆除烏魯木齊有15個(gè)試點(diǎn)區(qū)域外，各地州市只有部分營業(yè)廳和個(gè)別景點(diǎn)裝有5G基站，5G網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)沒有全面覆蓋，加之商用初期終端價(jià)格較高，大部分客戶并未升級手機(jī)終端，沒有較多機(jī)會(huì)體驗(yàn)5G網(wǎng)絡(luò)。所以現(xiàn)階段，5G應(yīng)急通信車在通信保障工作中更多要承擔(dān)5G宣傳重任，通過使用VR讓用戶實(shí)際感受到5G技術(shù)所帶來的沉浸式體驗(yàn)，加快4G用戶向5G網(wǎng)絡(luò)遷移[2]。

3 VR應(yīng)用方案及效果

在全疆區(qū)域內(nèi)選取個(gè)別有代表性的景點(diǎn)（喀納斯、大巴扎、烏魯木齊電信公司等）安裝VR高清攝像頭，VR攝像頭通過已架設(shè)的5G網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場全景環(huán)境實(shí)時(shí)回傳至推流服務(wù)器，在遠(yuǎn)端的5G應(yīng)急通信車?yán)肰R眼鏡通過5G網(wǎng)絡(luò)訪問推流服務(wù)器，就可以讓現(xiàn)場用戶“足不出戶，如臨其境”地觀看全疆各色風(fēng)景。

采集端需要支持360度全景的高清VR攝像頭，傳輸鏈路根據(jù)現(xiàn)場情況選擇連接5G CPE或固網(wǎng)專線進(jìn)行視頻回傳;平臺(tái)端位于核心網(wǎng)機(jī)房，實(shí)現(xiàn)視頻源的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)功能;播放端位于5G應(yīng)急通信車或5G展臺(tái)，主要設(shè)備是5G CPE、VR眼鏡、8K電視（投屏使用），VR眼鏡通過CPE釋放的WiFi訪問到視頻推流服務(wù)器獲取視頻源來完成整個(gè)端到端流程。

3.1 VR應(yīng)用方案無線環(huán)境優(yōu)化

在對5G應(yīng)急通信車初期調(diào)測中發(fā)現(xiàn)VR設(shè)備頻繁切換主服務(wù)小區(qū)，導(dǎo)致VR視頻觀看不太穩(wěn)定。通過查看功率發(fā)現(xiàn)5G應(yīng)急通信車主服務(wù)小區(qū)和鄰區(qū)的RSRP相近導(dǎo)致PCI 80和PCI 78兩個(gè)小區(qū)乒乓切換。同時(shí)，由于同頻干擾也使得5G應(yīng)急通信車的SINR值偏低。

將鄰區(qū)發(fā)射功率調(diào)低6dB，降低越區(qū)覆蓋度后，5G應(yīng)急通信車VR終端始終穩(wěn)定接入在PCI 80小區(qū)上，SINR值也有了較大提升。

因此在后續(xù)的5G應(yīng)急通信車VR業(yè)務(wù)保障上，如果在城區(qū)支撐保障，首要滿足無線環(huán)境的穩(wěn)定性，減少乒乓切換、重疊覆蓋與越區(qū)覆蓋，保證演示區(qū)域無線環(huán)境的干凈。

3.2 VR應(yīng)用方案體驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化

在完成對無線環(huán)境的優(yōu)化后，現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)VR眼鏡呈現(xiàn)的畫面有一些卡頓，業(yè)務(wù)時(shí)延較大。解決業(yè)務(wù)時(shí)延主要從上下行考慮，首先實(shí)施上行預(yù)調(diào)度策略，讓基站能夠?qū)K端進(jìn)行主動(dòng)授權(quán)，無須再等待終端的SR周期性發(fā)送數(shù)據(jù)，從而減少調(diào)度時(shí)延。同時(shí)，再對下行速率進(jìn)行提升優(yōu)化，提升整體吞吐率，使得在傳輸相同大包業(yè)務(wù)的情況下耗時(shí)更少。在優(yōu)化相應(yīng)參數(shù)后，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延得到明顯改善。

在測試過程中發(fā)現(xiàn)雖然VR視頻觀看流暢，但偶爾會(huì)有畫面花屏的情況出現(xiàn)。再通過Probe發(fā)現(xiàn)上下行iBLER值都比較高，達(dá)到了7%以上，從而引起了視頻源的亂碼。查看現(xiàn)網(wǎng)初始MCS和RANK值都是低階，但是上下行256QAM調(diào)制開關(guān)都是打開的，在無線環(huán)境一般的情況下強(qiáng)制要求256QAM調(diào)制會(huì)提升誤碼率。同時(shí)，減小上下行目標(biāo)iBLER值，小區(qū)/用戶初傳誤碼率會(huì)越小。因此將目標(biāo)iBLER值設(shè)置為1，并關(guān)閉256QAM開關(guān)，參數(shù)調(diào)整后，上下行iBLER值均有明顯改善，經(jīng)過實(shí)際測試5G應(yīng)急通信車VR業(yè)務(wù)畫面流暢、清晰、穩(wěn)定，用戶體驗(yàn)效果良好。

通過上述的調(diào)整方案，我們可以得出5G應(yīng)急通信車在城區(qū)應(yīng)用VR業(yè)務(wù)時(shí)，由于無線環(huán)境復(fù)雜，首先需要優(yōu)化鄰區(qū)關(guān)系確保無線接入環(huán)境的穩(wěn)定性，減少不必要的切換，提高RSRP和SINR值。同時(shí)因VR業(yè)務(wù)對時(shí)延和速率要求高，可以嘗試開啟上行預(yù)調(diào)度開關(guān)，實(shí)施下行速率優(yōu)化腳本來提高下行速率。通過降低iBLER目標(biāo)值和關(guān)閉DL&UL256QAM開關(guān)，減少空口誤碼和時(shí)延的抖動(dòng)。

4 結(jié)論及建議

從實(shí)際效果看，當(dāng)前的5G應(yīng)急通信車VR應(yīng)用方案是成熟可行的，適合大部分省份推廣。從長遠(yuǎn)發(fā)展及應(yīng)急保障方面考慮，建議后續(xù)配備雙向的視頻采集及傳輸設(shè)備，達(dá)到雙向高清視頻傳送的效果，從而達(dá)到進(jìn)一步拓展5G應(yīng)急通信車應(yīng)用能力的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 張樹桐，史軍良.衛(wèi)星通信車在應(yīng)急通信中的應(yīng)用[J].科技視界， 2014，（19）：48-49.

[2] 高翔.5G移動(dòng)通信技術(shù)在城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2018，21（S2）：66-69.