超高清視頻-4K/8K視頻

　　5G與百兆以上光纖均能滿足4K/8K超高清視頻的傳輸需求

　　4K分辨率與8K分辨率的視頻被定義為超高清視頻，主要是通過高分辨率、高幀率、高色深、寬色域、高動態(tài)范圍及三維聲六個維度的技術(shù)提升，為用戶帶來更具感染力及沉浸感的體驗。高清視頻(1080P)每幀圖像是200萬像素，4K超高清視頻每幀800萬像素，而8K超高清視頻每幀圖像的像素高達(dá)3300萬，是高清視頻的16倍。巨大的像素量在給用戶帶來極致體驗的同時，也為網(wǎng)絡(luò)帶來了挑戰(zhàn)。4K超高清視頻至少需要60幀/秒的幀率，那么一秒鐘的4K超高清視頻的數(shù)據(jù)量=每幀像素*色彩深度*幀率=3840*2160*10*3*60=1.74GB。因此在無壓縮的情況下，4K超高清視頻至少需要14Gbps的傳輸帶寬，在常用的H.265編碼方式下，4K超高清視頻需要60-75Mbps的傳輸帶寬，8K超高清視頻需要約135Mbps的傳輸帶寬。5G的下行峰速最高可達(dá)20Gbps，體驗速率可達(dá)100Mbps-1Gbps，可見5G網(wǎng)絡(luò)具備4K及8K超高清視頻的良好承載能力。在有線寬帶方面，截止到今年6月，我國有線寬帶的接入用戶已高達(dá)43475萬戶，其中百兆帶寬以上的用戶占比為77.1%，且我國寬帶用戶還在不斷向高速率遷移，由此可見，現(xiàn)有的百兆光纖及運(yùn)營商正在大力發(fā)展的千兆光纖均能滿足4K/8K超高清視頻的傳輸需求。綜上所述，基于5G的超清視頻在移動性較強(qiáng)的場景或有線觸達(dá)不到的區(qū)域中才具有更大優(yōu)勢，因此，用戶需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景選擇接入網(wǎng)絡(luò)。

　　消費(fèi)級應(yīng)用—5G+超高清移動視頻

　　超高清移動視頻類應(yīng)用將再次推動移動流量的爆發(fā)式增長

　　4K/8K超高清視頻的應(yīng)用場景屬于5G 增強(qiáng)移動寬帶(eMBB)類應(yīng)用。在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前期，兩種組網(wǎng)方式均能滿足此類場景的需求。對于超高清視頻應(yīng)用場景來說，從使用成本、網(wǎng)絡(luò)性能與網(wǎng)絡(luò)覆蓋等方面分析，在室內(nèi)環(huán)境中，百兆以上有線寬帶的性能更具優(yōu)勢，在移動性強(qiáng)的應(yīng)用場景或無有線覆蓋的區(qū)域中，5G網(wǎng)絡(luò)更具優(yōu)勢。由此可見基于智能手機(jī)的超高清視頻點(diǎn)播/直播與超高清云游戲?qū)⒊蔀?G網(wǎng)絡(luò)重要的一類應(yīng)用場景。目前超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈還未完善，面臨著內(nèi)容匱乏不足以支撐一個頻道播出的問題，因此在發(fā)展前期，體育賽事直播、大型活動直播等超高清直播類應(yīng)用場景發(fā)展速度較快。超高清視頻產(chǎn)業(yè)需不斷降低超高清視頻的制作成本，豐富超高清視頻的內(nèi)容，與5G攜手推動該產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因智能手機(jī)的便捷性，用戶可不受時間與區(qū)域限制的觀看視頻、玩網(wǎng)絡(luò)游戲，隨時隨地使用手機(jī)進(jìn)行流量消費(fèi)。5G時代，在手機(jī)視頻逐漸向超高清趨勢的發(fā)展下，移動視頻流量將再次推動移動流量的爆發(fā)式增長。

　　消費(fèi)級應(yīng)用—5G+VR應(yīng)用場景

　　目前VR對5G的需求小，未來基于云VR的便攜式頭顯，將會對5G有更大的需求

　　按頭顯設(shè)備分類，VR可分為輕量級VR、PC VR 和VR一體機(jī)。輕量級VR無獨(dú)立的計算、存儲及顯示設(shè)備，需要與手機(jī)等移動設(shè)備配套使用。PC VR是將PC作為計算和存儲的有線連接設(shè)備。VR一體機(jī)內(nèi)置CPU/GPU、具備獨(dú)立的顯示屏，能夠連接網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立運(yùn)行。VR一體機(jī)將成為未來主流的設(shè)備形態(tài)。按是否聯(lián)網(wǎng)分類，VR可分為單機(jī)VR和網(wǎng)絡(luò)VR，其中網(wǎng)絡(luò)VR按圖像的計算位置又可以分為有云VR和客戶端VR。云VR將計算和控制管理集中放在云端處理，這樣將大大降低對頭顯設(shè)備的性能要求，有效降低其成本。網(wǎng)絡(luò)VR對傳輸帶寬和時延均有很高的要求。如前文所述，5G與百兆以上的光纖均能滿足4K/8K超高清視頻的傳輸需求。VR用戶可接受的頭部運(yùn)動到圖像顯示的最大時延是20ms，否則視覺和位置差異會導(dǎo)致強(qiáng)烈的眩暈感。網(wǎng)絡(luò)VR時延主要包括位置跟蹤時延、網(wǎng)絡(luò)傳輸時延(上行時延與下行時延)、圖像處理時延、可視屏幕刷新時延與屏幕傳輸時延幾部分組成。單機(jī)VR沒有網(wǎng)絡(luò)傳輸時延，時延相對來說小一些，目前一般單機(jī)VR的時延已經(jīng)低于20ms。相對于4G而言，5G與有線寬帶的時延更小，基本能滿足網(wǎng)絡(luò)VR20ms時延的要求。目前VR已經(jīng)廣泛應(yīng)用于沉浸式游戲，賽事直播等場景，在數(shù)字博物館、遠(yuǎn)程醫(yī)療、教育、旅游等領(lǐng)域也在不斷探索。但綜合來看，目前VR頭顯設(shè)備的便攜性低，主要的應(yīng)用場景還在室內(nèi)，對移動性要求不高，與5G技術(shù)的相關(guān)性較弱。但是，隨著云VR技術(shù)的發(fā)展，輕量級頭顯設(shè)備將會得到快速發(fā)展普及，VR技術(shù)的移動性需求隨即增加，對5G技術(shù)的需求也會不斷增高。

　　行業(yè)級應(yīng)用—5G+行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用

　　5G網(wǎng)絡(luò)將推動行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用的快速發(fā)展

　　無人機(jī)，指利用無線遙控和程序控制的不載人飛機(jī)，正在經(jīng)歷由消費(fèi)應(yīng)用向行業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。行業(yè)無人機(jī)已經(jīng)實現(xiàn)在農(nóng)林植保、電力及石油管線巡檢、應(yīng)急通信、氣象監(jiān)視、農(nóng)林作業(yè)、海洋水紋檢測、礦產(chǎn)勘探等應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用。行業(yè)無人機(jī)對無線通信的需求主要包括無人機(jī)安全飛行與業(yè)務(wù)通信兩個方面，安全飛行指無人機(jī)要與地面保持實時通信保證無人機(jī)的安全飛行，業(yè)務(wù)通信是要實現(xiàn)業(yè)務(wù)層面的信息傳遞。一般來說，業(yè)務(wù)對速率的需求更高，安全飛行要求更小的通信時延。不同應(yīng)用場景的業(yè)務(wù)對上行速率、時延、覆蓋高度與覆蓋范圍的需求各不相同。蜂窩網(wǎng)絡(luò)的站高一般在50米，行業(yè)無人機(jī)低空飛行的高度在300米以內(nèi)，可見50米到300米的空間不在天線主瓣范圍內(nèi)，需要對網(wǎng)絡(luò)的低空覆蓋質(zhì)量進(jìn)行測試，驗證是否滿足行業(yè)無人機(jī)的飛行需求。經(jīng)過對工業(yè)園區(qū)、農(nóng)村及城市等不同場景下4G網(wǎng)絡(luò)的低空覆蓋質(zhì)量進(jìn)行測試，測試指標(biāo)包括信號強(qiáng)度、下行信號的信噪比、干擾、上行速率、時延、切換等指標(biāo)進(jìn)行測試，受限于上行速率、時延及干擾等問題，4G網(wǎng)絡(luò)只能滿足部分應(yīng)用場景的需求。5G的關(guān)鍵技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)在覆蓋能力、上行速率、時延、干擾及小區(qū)連接數(shù)等指標(biāo)上均有提升，能滿足現(xiàn)階段行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用及未來行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)通信的需求，有效推動行業(yè)無人機(jī)的快速發(fā)展。