5G時(shí)代視頻發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

陳雙翼

上海金橋信息股份有限公司 上海 200234

1 5G技術(shù)概述

5G，指第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)一代又一代通信技術(shù)的更新?lián)Q代后，其網(wǎng)絡(luò)承載力能夠達(dá)到4G技術(shù)的一千倍，流量密度可達(dá)10Mbps/平方米，這意味著5G網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)滿(mǎn)足數(shù)量龐大的人群在同一地點(diǎn)對(duì)于高速網(wǎng)絡(luò)的使用需求。除此以外，5G網(wǎng)絡(luò)還能支持虛擬現(xiàn)實(shí)等極致業(yè)務(wù)體驗(yàn)，連接密度達(dá)到每平方千米100萬(wàn)個(gè)，有效支持海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入。如果通俗的將語(yǔ)音傳輸作為2G網(wǎng)絡(luò)代表標(biāo)志表現(xiàn)，將文字與圖片傳輸作為3G網(wǎng)絡(luò)的革命性標(biāo)志表現(xiàn)，進(jìn)而將視頻傳輸?shù)雀鼮閺?fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸作為4G時(shí)代的表現(xiàn)，那么5G時(shí)代將是一個(gè)起飛的時(shí)代，5G網(wǎng)絡(luò)將達(dá)到至少10倍于目前的4G的峰值速率，這意味著一部超高清的電影能夠在眨眼間下載完成[1]。

5G的發(fā)展時(shí)間始于2015年，數(shù)據(jù)容量能夠達(dá)到28.8Gbit/秒，其優(yōu)勢(shì)不僅局限于超高速率、高連接穩(wěn)定性、低時(shí)間延遲等更好的用戶(hù)體驗(yàn)，另一方面，其使用成本、能耗損失也大大降低。更重要的是，5G網(wǎng)絡(luò)的扁平化IP、高兼容性等特點(diǎn)也標(biāo)志著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)將發(fā)生實(shí)質(zhì)意義的進(jìn)化。（1）扁平化IP。相較于傳統(tǒng)的RAN無(wú)線(xiàn)電接入網(wǎng)，5G技術(shù)擁有扁平化的IP，這有助于將利用納米技術(shù)作為其核心網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)工具，為運(yùn)營(yíng)商提供更加安全的保障。在核心技術(shù)的支持下，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商不僅能夠降低時(shí)間延遲，還能夠在使用靈活的網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，減少網(wǎng)絡(luò)通道中的元素，減少傳輸能耗與成本。（2）高兼容性。5G技術(shù)包含了前幾代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通信協(xié)議，支持Wi-Fi、近距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)（NFC）與藍(lán)牙（BLUEBOOTH）等技術(shù)，不但節(jié)省了開(kāi)發(fā)與維護(hù)成本，更能夠支持高兼容性。

2 5G網(wǎng)絡(luò)視頻類(lèi)業(yè)務(wù)承載分析

2.1 超高清視頻業(yè)務(wù)

中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)所發(fā)布的《4K視頻傳送需求研究報(bào)告》，寫(xiě)明了傳輸入門(mén)級(jí)4K、運(yùn)營(yíng)級(jí)4K、極致4K、8K的帶寬需求。帶寬要求最高的8K視頻需要135Mbit/s的帶寬，帶寬要求最低的入門(mén)級(jí)4K也需要18～24Mbit/s的帶寬。而4K超高清視頻對(duì)于承載網(wǎng)端到端的總體要求為：端到端帶寬要大于50Mbit/s，往返時(shí)延（RTT）要小于20ms，丟包率（PLR）要小于10-5（實(shí)踐中可通過(guò)端云優(yōu)化稍微降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求）。

國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的5G網(wǎng)絡(luò)要達(dá)到的部分性能參數(shù)如下：下行峰值數(shù)據(jù)速率為20Gbit/s，上行峰值數(shù)據(jù)速率為10Gbit/s，下行峰值頻譜效率為30bit/s/Hz，上行峰值頻譜效率為15bit/s/Hz，下行用戶(hù)體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率100Mbit/s，上行用戶(hù)體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率50Mbit/s。5G網(wǎng)絡(luò)的理論網(wǎng)絡(luò)延遲將大大降低，端到端時(shí)延達(dá)到ms級(jí)，空口時(shí)延僅為1ms，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4G網(wǎng)絡(luò)的空口時(shí)延10ms。而根據(jù)3GPP的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范TR22.863，5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)eMBB的用戶(hù)體驗(yàn)速率下行為1Gbit/s，上行為500Mbit/s。

2.2 5G技術(shù)助力VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展

5G技術(shù)的應(yīng)用，將解決云VR面臨的問(wèn)題，VR產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)跨越性的發(fā)展機(jī)遇。（1）5GMEC技術(shù)可以有效解決云渲染、渲染時(shí)延問(wèn)題，同時(shí)云VR無(wú)需大規(guī)模重復(fù)建設(shè)云渲染資源，大大降低成本。（2）5G自身大帶寬、低時(shí)延的特性，滿(mǎn)足云VR的要求，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，可充分保障用戶(hù)體驗(yàn)。（3）5G可以解決野外、航拍直播等移動(dòng)VR場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)需求[2]。

3 5G時(shí)代視頻發(fā)展挑戰(zhàn)

3.1 5G技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的困難，給視頻發(fā)展帶來(lái)挑戰(zhàn)

首先是技術(shù)上的困難，5G與4G最大的不同，在于顛覆與創(chuàng)新，5G技術(shù)難度極大。其特點(diǎn)——熱點(diǎn)高容量下的高速率、低功耗下的萬(wàn)物互聯(lián)、覆蓋廣的泛在網(wǎng)與低延時(shí)下的高安全性等需要強(qiáng)大的技術(shù)支撐。如熱點(diǎn)高容量下的高速率，需要進(jìn)行技術(shù)層面上的流量管理，通信系統(tǒng)電池續(xù)存量的擴(kuò)充；覆蓋廣更是需要強(qiáng)大的硬件芯片支持，和小型基站的建成與覆蓋等。在某種程度上，5G技術(shù)上的局限將影響視頻與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動(dòng)。

其次，5G建設(shè)還面對(duì)經(jīng)濟(jì)上的巨大壓力。在技術(shù)的更新與完成階段，運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備生產(chǎn)商不僅面臨研發(fā)過(guò)程中失敗的可能，還承擔(dān)著巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。在目前5G技術(shù)的商用投入前，業(yè)內(nèi)尚未有效解決5G基站耗能大的問(wèn)題，5G的使用成本遠(yuǎn)超4G。在此情形下，耗流量巨大的視頻業(yè)的發(fā)展將受到限制：高清視頻傳播、VR、AR、MR等技術(shù)的注入、視頻與多產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動(dòng)將成為空談。5G商用的成本過(guò)高，不僅無(wú)法吸引個(gè)體用戶(hù)，甚至企業(yè)間的視頻商用也會(huì)受到影響。

3.2 視頻媒介與用戶(hù)界限消融，視頻監(jiān)管難度加大

在融合的狀態(tài)下，新媒體的影響將繼續(xù)擴(kuò)大，主流媒體的引領(lǐng)效果可能面臨極大挑戰(zhàn)，由此帶來(lái)更多的監(jiān)管壓力。視頻媒體傳統(tǒng)的輸出功能向互動(dòng)功能轉(zhuǎn)變，媒體與用戶(hù)的關(guān)系將被重新定義，媒體將真正迎來(lái)被重構(gòu)的挑戰(zhàn)。5G將賦予視頻用戶(hù)前所未有的互動(dòng)性與參與性，在高互動(dòng)性和高參與度的情形下，用戶(hù)的話(huà)語(yǔ)權(quán)將進(jìn)一步擴(kuò)大，其興趣與選擇也會(huì)愈發(fā)影響媒體的視頻內(nèi)容生產(chǎn)。屆時(shí)，部分媒體迎合用戶(hù)口味的舉措，極易使用戶(hù)陷入信息繭房，使其只關(guān)注自己感興趣的消息，逃避真實(shí)社會(huì)，缺少責(zé)任感，不利于其全面發(fā)展。其次，部分媒體在內(nèi)容制作上的趨利避害，個(gè)體生產(chǎn)視頻的碎片化趨勢(shì)，為求爆點(diǎn)的低俗化亂象等，都極易導(dǎo)致用戶(hù)的無(wú)意識(shí)狂歡，形成社會(huì)浮躁與泛娛樂(lè)化的風(fēng)氣。

5G時(shí)代下的視頻將進(jìn)入一個(gè)全民普及階段，視頻總量的大爆發(fā)，傳播速率的升級(jí)，對(duì)未來(lái)的視頻監(jiān)管工作提出了更高的要求。如何在高速流量下管制不良內(nèi)容，在大容量視頻里進(jìn)行高效審核，在內(nèi)容傳播中進(jìn)行輿論監(jiān)督等，都成了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管者的難題，也對(duì)商業(yè)用戶(hù)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，個(gè)人用戶(hù)財(cái)產(chǎn)、隱私安全等帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著新視聽(tīng)語(yǔ)言的介入，視頻的文化內(nèi)涵或?qū)⑦M(jìn)一步提高，成為中華文化傳播的新窗口。當(dāng)然，我們也不可忽視5G建設(shè)初期的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)困難，以及5G建成時(shí)，媒體與用戶(hù)界限消融后的監(jiān)管難度提升，碎片化、泛娛樂(lè)化收看方式所帶來(lái)的社會(huì)新問(wèn)題。