5G时代视频发展的机遇与挑战

陈双翼

上海金桥信息股份有限公司 上海 200234

1 5G技术概述

5G，指第五代移动通信系统，在经过一代又一代通信技术的更新换代后，其网络承载力能够达到4G技术的一千倍，流量密度可达10Mbps/平方米，这意味着5G网络能够同时满足数量庞大的人群在同一地点对于高速网络的使用需求。除此以外，5G网络还能支持虚拟现实等极致业务体验，连接密度达到每平方千米100万个，有效支持海量物联网设备接入。如果通俗的将语音传输作为2G网络代表标志表现，将文字与图片传输作为3G网络的革命性标志表现，进而将视频传输等更为复杂的数据传输作为4G时代的表现，那么5G时代将是一个起飞的时代，5G网络将达到至少10倍于目前的4G的峰值速率，这意味着一部超高清的电影能够在眨眼间下载完成[1]。

5G的发展时间始于2015年，数据容量能够达到28.8Gbit/秒，其优势不仅局限于超高速率、高连接稳定性、低时间延迟等更好的用户体验，另一方面，其使用成本、能耗损失也大大降低。更重要的是，5G网络的扁平化IP、高兼容性等特点也标志着移动通信网络核心技术将发生实质意义的进化。（1）扁平化IP。相较于传统的RAN无线电接入网，5G技术拥有扁平化的IP，这有助于将利用纳米技术作为其核心网络的防护工具，为运营商提供更加安全的保障。在核心技术的支持下，移动运营商不仅能够降低时间延迟，还能够在使用灵活的网络的同时，减少网络通道中的元素，减少传输能耗与成本。（2）高兼容性。5G技术包含了前几代网络技术的通信协议，支持Wi-Fi、近距离无线技术（NFC）与蓝牙（BLUEBOOTH）等技术，不但节省了开发与维护成本，更能够支持高兼容性。

2 5G网络视频类业务承载分析

2.1 超高清视频业务

中国通信标准化协会所发布的《4K视频传送需求研究报告》，写明了传输入门级4K、运营级4K、极致4K、8K的带宽需求。带宽要求最高的8K视频需要135Mbit/s的带宽，带宽要求最低的入门级4K也需要18～24Mbit/s的带宽。而4K超高清视频对于承载网端到端的总体要求为：端到端带宽要大于50Mbit/s，往返时延（RTT）要小于20ms，丢包率（PLR）要小于10-5（实践中可通过端云优化稍微降低对网络的要求）。

国际电信联盟（ITU）发布的5G网络要达到的部分性能参数如下：下行峰值数据速率为20Gbit/s，上行峰值数据速率为10Gbit/s，下行峰值频谱效率为30bit/s/Hz，上行峰值频谱效率为15bit/s/Hz，下行用户体验数据速率100Mbit/s，上行用户体验数据速率50Mbit/s。5G网络的理论网络延迟将大大降低，端到端时延达到ms级，空口时延仅为1ms，远远低于4G网络的空口时延10ms。而根据3GPP的标准规范TR22.863，5G移动网络eMBB的用户体验速率下行为1Gbit/s，上行为500Mbit/s。

2.2 5G技术助力VR产业发展

5G技术的应用，将解决云VR面临的问题，VR产业将迎来跨越性的发展机遇。（1）5GMEC技术可以有效解决云渲染、渲染时延问题，同时云VR无需大规模重复建设云渲染资源，大大降低成本。（2）5G自身大带宽、低时延的特性，满足云VR的要求，同时利用网络切片技术，可充分保障用户体验。（3）5G可以解决野外、航拍直播等移动VR场景网络需求[2]。

3 5G时代视频发展挑战

3.1 5G技术与经济上的困难，给视频发展带来挑战

首先是技术上的困难，5G与4G最大的不同，在于颠覆与创新，5G技术难度极大。其特点——热点高容量下的高速率、低功耗下的万物互联、覆盖广的泛在网与低延时下的高安全性等需要强大的技术支撑。如热点高容量下的高速率，需要进行技术层面上的流量管理，通信系统电池续存量的扩充；覆盖广更是需要强大的硬件芯片支持，和小型基站的建成与覆盖等。在某种程度上，5G技术上的局限将影响视频与相关产业的联动。

其次，5G建设还面对经济上的巨大压力。在技术的更新与完成阶段，运营商、设备生产商不仅面临研发过程中失败的可能，还承担着巨大的经济压力。在目前5G技术的商用投入前，业内尚未有效解决5G基站耗能大的问题，5G的使用成本远超4G。在此情形下，耗流量巨大的视频业的发展将受到限制：高清视频传播、VR、AR、MR等技术的注入、视频与多产业的联动将成为空谈。5G商用的成本过高，不仅无法吸引个体用户，甚至企业间的视频商用也会受到影响。

3.2 视频媒介与用户界限消融，视频监管难度加大

在融合的状态下，新媒体的影响将继续扩大，主流媒体的引领效果可能面临极大挑战，由此带来更多的监管压力。视频媒体传统的输出功能向互动功能转变，媒体与用户的关系将被重新定义，媒体将真正迎来被重构的挑战。5G将赋予视频用户前所未有的互动性与参与性，在高互动性和高参与度的情形下，用户的话语权将进一步扩大，其兴趣与选择也会愈发影响媒体的视频内容生产。届时，部分媒体迎合用户口味的举措，极易使用户陷入信息茧房，使其只关注自己感兴趣的消息，逃避真实社会，缺少责任感，不利于其全面发展。其次，部分媒体在内容制作上的趋利避害，个体生产视频的碎片化趋势，为求爆点的低俗化乱象等，都极易导致用户的无意识狂欢，形成社会浮躁与泛娱乐化的风气。

5G时代下的视频将进入一个全民普及阶段，视频总量的大爆发，传播速率的升级，对未来的视频监管工作提出了更高的要求。如何在高速流量下管制不良内容，在大容量视频里进行高效审核，在内容传播中进行舆论监督等，都成了网络监管者的难题，也对商业用户产权保护，个人用户财产、隐私安全等带来了新的挑战[3]。

4 结语

随着新视听语言的介入，视频的文化内涵或将进一步提高，成为中华文化传播的新窗口。当然，我们也不可忽视5G建设初期的技术与经济困难，以及5G建成时，媒体与用户界限消融后的监管难度提升，碎片化、泛娱乐化收看方式所带来的社会新问题。