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、高動態范圍及三維聲六個維度的技術提升，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，也為網絡帶來了挑戰。4K超高清視頻至少需要60幀/秒的幀率，那么一秒鐘的4K超高清視頻的數據量=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20Gbps，體驗速率可達100Mbps-1Gbps，可見5G網絡具備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，現有的百兆光纖及運營商正在大力發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的場景或有線觸達不到的區域中才具有更大優勢，因此，用戶需要根據具體的應用場景選擇接入網絡。
消費級應用—5G+超高清移動視頻
超高清移動視頻類應用將再次推動移動流量的爆發式增長
4K/8K超高清視頻的應用場景屬于5G 增強移動寬帶(eMBB)類應用。在5G網絡建設前期，兩種組網方式均能滿足此類場景的需求。對于超高清視頻應用場景來說，從使用成本、網絡性能與網絡覆蓋等方面分析，在室內環境中，百兆以上有線寬帶的性能更具優勢，在移動性強的應用場景或無有線覆蓋的區域中，5G網絡更具優勢。由此可見基于智能手機的超高清視頻點播/直播與超高清云游戲將成為5G網絡重要的一類應用場景。目前超高清視頻產業鏈還未完善，面臨著內容匱乏不足以支撐一個頻道播出的問題，因此在發展前期，體育賽事直播、大型活動直播等超高清直播類應用場景發展速度較快。超高清視頻產業需不斷降低超高清視頻的制作成本，豐富超高清視頻的內容，與5G攜手推動該產業發展。因智能手機的便捷性，用戶可不受時間與區域限制的觀看視頻、玩網絡游戲，隨時隨地使用手機進行流量消費。5G時代，在手機視頻逐漸向超高清趨勢的發展下，移動視頻流量將再次推動移動流量的爆發式增長。
消費級應用—5G+VR應用場景
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
按頭顯設備分類，VR可分為輕量級VR、PC VR 和VR一體機。輕量級VR無獨立的計算、存儲及顯示設備，需要與手機等移動設備配套使用。PC VR是將PC作為計算和存儲的有線連接設備。VR一體機內置CPU/GPU、具備獨立的顯示屏，能夠連接網絡，獨立運行。VR一體機將成為未來主流的設備形態。按是否聯網分類，VR可分為單機VR和網絡VR，其中網絡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備的性能要求，有效降低其成本。網絡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動到圖像顯示的最大時延是20ms，否則視覺和位置差異會導致強烈的眩暈感。網絡VR時延主要包括位置跟蹤時延、網絡傳輸時延(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VR沒有網絡傳輸時延，時延相對來說小一些，目前一般單機VR的時延已經低于20ms。相對于4G而言，5G與有線寬帶的時延更小，基本能滿足網絡VR20ms時延的要求。目前VR已經廣泛應用于沉浸式游戲，賽事直播等場景，在數字博物館、遠程醫療、教育、旅游等領域也在不斷探索。但綜合來看，目前VR頭顯設備的便攜性低，主要的應用場景還在室內，對移動性要求不高，與5G技術的相關性較弱。但是，隨著云VR技術的發展，輕量級頭顯設備將會得到快速發展普及，VR技術的移動性需求隨即增加，對5G技術的需求也會不斷增高。
行業級應用—5G+行業無人機應用
5G網絡將推動行業無人機應用的快速發展
無人機，指利用無線遙控和程序控制的不載人飛機，正在經歷由消費應用向行業應用的轉變。行業無人機已經實現在農林植保、電力及石油管線巡檢、應急通信、氣象監視、農林作業、海洋水紋檢測、礦產勘探等應用領域的應用。行業無人機對無線通信的需求主要包括無人機安全飛行與業務通信兩個方面，安全飛行指無人機要與地面保持實時通信保證無人機的安全飛行，業務通信是要實現業務層面的信息傳遞。一般來說，業務對速率的需求更高，安全飛行要求更小的通信時延。不同應用場景的業務對上行速率、時延、覆蓋高度與覆蓋范圍的需求各不相同。蜂窩網絡的站高一般在50米，行業無人機低空飛行的高度在300米以內，可見50米到300米的空間不在天線主瓣范圍內，需要對網絡的低空覆蓋質量進行測試，驗證是否滿足行業無人機的飛行需求。經過對工業園區、農村及城市等不同場景下4G網絡的低空覆蓋質量進行測試，測試指標包括信號強度、下行信號的信噪比、干擾、上行速率、時延、切換等指標進行測試，受限于上行速率、時延及干擾等問題，4G網絡只能滿足部分應用場景的需求。5G的關鍵技術使網絡在覆蓋能力、上行速率、時延、干擾及小區連接數等指標上均有提升，能滿足現階段行業無人機應用及未來行業無人機應用發展對網絡通信的需求，有效推動行業無人機的快速發展。
