5G來了，無線圖傳如何發(fā)展

發(fā)布日期：2020-07-09 作者：點(diǎn)擊：

經(jīng)常有朋友善意地提醒我，5G馬上就要來了，你們公司要趕緊轉(zhuǎn)型，5G的大帶寬和低時(shí)延就把你們的市場(chǎng)搶了。作為一個(gè)資深的通信人，一般這時(shí)我都會(huì)傻笑一下表示感謝。適逢五一假期，今天跟大家理一理5G與無線圖傳的關(guān)系。

在之前的文章《無線圖傳的三個(gè)主要痛點(diǎn)與誤區(qū)》里面，我跟大家探討了無線圖傳的發(fā)展過程，今天再深入分析一下。本人最早接觸“無線圖傳”是2012年初，當(dāng)時(shí)跟隨前同事們一起到海南某地測(cè)試，使用的2M帶寬的超短波高速數(shù)據(jù)電臺(tái)，傳輸?shù)氖悄M視頻，傳輸距離20km。2012年似乎不遠(yuǎn)，但逐年來的發(fā)展，技術(shù)與產(chǎn)品的迭代升級(jí)已經(jīng)讓無線圖傳從一個(gè)高精尖的特種領(lǐng)域轉(zhuǎn)向了大眾的領(lǐng)域。

廣播影視用的高清圖傳的出現(xiàn)，讓影視工作者效率大大提升，于是迅速得到認(rèn)可，但受限于影視圖傳市場(chǎng)容量太小，國(guó)內(nèi)外未能出現(xiàn)無線圖傳的規(guī)?；a(chǎn)的公司，且市場(chǎng)逐年走向飽和。投屏器等無線圖傳產(chǎn)品被持續(xù)推出，投屏器大多采用了WIFI的技術(shù)，由于技術(shù)門檻低，市場(chǎng)魚龍混雜，更不乏惡意競(jìng)爭(zhēng)者，所以規(guī)?；瘧?yīng)用效果一般。真正讓無線高清圖傳變成“剛需”的是無人機(jī)行業(yè)，DJI Phantom系列航拍無人機(jī)的成功，其投資數(shù)千萬（也有傳說數(shù)億）的無線高清圖傳起到了關(guān)鍵的作用。

前面已經(jīng)說過，無線圖傳實(shí)際的名稱應(yīng)該為無線視頻傳輸系統(tǒng)（Wireless Video Transmission），無線圖傳目前在市場(chǎng)上的形態(tài)主要有兩種類型：

1.連接專業(yè)的攝像機(jī)，通過攝像機(jī)特殊的視頻接口（HDMI，DVI，SDI，CVBS，AHD，RS422等）將高清視頻傳輸?shù)斤@示屏顯示出來。應(yīng)用于無人機(jī)領(lǐng)域的無線圖傳大部分屬于這一種，這有歷史原因：最初的Phantom搭載的是Gopro相機(jī)，Gopro相機(jī)輸出的接口是HDMI，目前國(guó)內(nèi)很大部分的吊艙（Gimbal）用的還是HDMI/SDI的接口。也有現(xiàn)實(shí)原因：目前除DJI以外的無人機(jī)廠家，很少有能基于芯片級(jí)方案自主研發(fā)相機(jī)的。

2.連接網(wǎng)絡(luò)相機(jī)（如?？?，大華等），獲取相機(jī)的視頻流，將視頻流通過無線傳輸至下一節(jié)點(diǎn)，通過電腦端軟件解碼顯示。上述應(yīng)用方式可拓展為：無線圖傳獲取到編碼后的高清視頻流，傳輸至下一節(jié)點(diǎn)，下個(gè)節(jié)點(diǎn)再通過有線或光纖傳輸至更遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)。第2種類型的無線圖傳在大部分應(yīng)用場(chǎng)景下被叫做“無線網(wǎng)橋”。

接下來我們來探討5G對(duì)無線圖傳市場(chǎng)的影響。5G是近年來一個(gè)非?；馃岬脑掝}，作為一個(gè)通信人，不聊5G感覺就落伍了。但是聊5G之前，我還是想給大家做一下無線通信科普。

無線通信發(fā)展至今約有120年左右的歷史，從最初的單向傳輸，發(fā)展到雙向傳輸，再到移動(dòng)通信的第一代、第二代、第三代以及目前正在應(yīng)用的第四代和正在討論并逐步實(shí)施的第五代，幾乎都是每隔十年就會(huì)有一個(gè)大的飛躍。

隨著無線通信的發(fā)展，市場(chǎng)規(guī)模越來越大，無數(shù)的通信人投身到這個(gè)行業(yè)，企查查上，搜索“通信公司”，能查到國(guó)內(nèi)就有210萬家通信公司。其中還誕生了華為、中興等巨型公司。

無線通信這些年的發(fā)展，到底發(fā)展了哪些東西？未來的方向是什么？根據(jù)本人多年的經(jīng)驗(yàn)，將無線通信分成兩大類：

1.通信大市場(chǎng)：對(duì)覆蓋要求高、傳輸穩(wěn)定性要求高、用戶量大的公網(wǎng)市場(chǎng)。這類市場(chǎng)是以基站對(duì)終端的模式，移動(dòng)通信就是最大的市場(chǎng)，WIFI也是這一塊市場(chǎng)。典型的特點(diǎn)是：

（1）具有基站（中心節(jié)點(diǎn)），中心節(jié)點(diǎn)之間通過光纖/網(wǎng)線/無線微波等方式互聯(lián)互通；

（2）具有國(guó)際/國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家生產(chǎn)的設(shè)備能互聯(lián)互通；

（3）終端的無線接收能力（靈敏度）要求不太高；

（4）具有差錯(cuò)重傳機(jī)制，通信穩(wěn)定性高；

2.通信細(xì)分市場(chǎng)：以突發(fā)性通信需求為主，突發(fā)性可以是突發(fā)的某個(gè)時(shí)間段或者突發(fā)的某個(gè)地點(diǎn)，多與具體的應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合。對(duì)講機(jī)屬于這一類。典型的特點(diǎn)是：

（1）一般情況下，通信系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信最常見，星型組網(wǎng)，Mesh組網(wǎng)是常用的組網(wǎng)形式。

（2）一般情況下，無線通信距離是一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)，為達(dá)到所需的通信距離，要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)射功率比較高、接收靈敏度也比較高。

（3）由于通信系統(tǒng)涉及的參數(shù)較多，在通信細(xì)分市場(chǎng)，根據(jù)用戶的需要，往往會(huì)根據(jù)實(shí)際需要去加強(qiáng)系統(tǒng)的某方面性能，比如：通過分集接收增加系統(tǒng)的抗多徑性能、選用較低的ISM頻段增加無線信號(hào)的繞射和穿透能力。

（4）突發(fā)性通信增加了無線電管控的難度，一旦受到同頻干擾，系統(tǒng)性能會(huì)受到嚴(yán)重影響。

（5）突發(fā)通信一般針對(duì)特定的細(xì)分領(lǐng)域設(shè)計(jì)，單個(gè)細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用的規(guī)模比較小，一旦細(xì)分領(lǐng)域的規(guī)模起來，做覆蓋的兄弟就殺過來了，比如有一種設(shè)備叫做“公網(wǎng)對(duì)講機(jī)”，廣告標(biāo)語是傳輸距離5000公里。

正是由于這兩大類的無線通信應(yīng)用分類，導(dǎo)致了無線通信向不同的方向發(fā)展。

追求覆蓋的通信人將高速的數(shù)據(jù)、視頻、音頻（其實(shí)視頻和音頻也是數(shù)據(jù)）傳輸?shù)饺蚋鞯?，終極目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)地球無死角覆蓋（埃隆馬斯克設(shè)計(jì)的Starlink目標(biāo)就是發(fā)射幾千顆小衛(wèi)星，從上而下對(duì)地球無死角覆蓋，理論上完全是可行的）。然而在全球無線信號(hào)覆蓋的背后，是建立在無數(shù)光纖有線通信的基礎(chǔ)上的，Starlink設(shè)計(jì)的數(shù)千顆衛(wèi)星之間是通過微波通信連接到一起的。

追求突發(fā)通信的通信人，只需要設(shè)計(jì)一套系統(tǒng)，在需要通信的時(shí)候，在特殊的時(shí)間段或（和）特定的地點(diǎn)，完成所需要的數(shù)據(jù)傳輸即可。所以，突發(fā)通信的有效性一般都會(huì)附加條件，例如：可視條件下，無干擾等。

好了，繞了這么遠(yuǎn)，終于可以來聊5G對(duì)無線圖傳的影響了。

（1）無線圖傳目前應(yīng)用太碎片化，做覆蓋的兄弟在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)會(huì)表示不屑。

（2）行業(yè)無人機(jī)的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般在郊區(qū)或是野外，由于公網(wǎng)通信的用戶量一般不大，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商做全覆蓋不劃算，況且無人機(jī)是工作在突發(fā)通信的應(yīng)用場(chǎng)景，無數(shù)基站在空耗著，也是不環(huán)保的（耗電……）

（3）5G由于頻率更高，單個(gè)基站覆蓋距離更近，野外的基站建設(shè)的開銷更是天文數(shù)字。況且，無人機(jī)一般飛行在100米以上的空域，而熟悉移動(dòng)通信的同學(xué)應(yīng)該都清楚，郊區(qū)的基站天線，一般都向地面傾斜一定的角度安裝。

（4）5G的帶寬再大，不足以用來傳輸無線高清視頻的未編碼碼流，所以無線高清圖傳的低時(shí)延不只是跟無線傳輸端相關(guān)，與高清視頻的編解碼時(shí)延關(guān)系也非常大，5G來了，零時(shí)延視頻傳輸?shù)氖澜绮⒉粫?huì)馬上到來。

（5）隨著5G的覆蓋加速，大帶寬的公網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)會(huì)越來越好，即時(shí)通信的無人機(jī)可迅速將實(shí)時(shí)視頻通過5G傳輸?shù)皆贫?，帶來的好處就是無線圖傳向網(wǎng)絡(luò)化過渡，無線視頻全部網(wǎng)絡(luò)化之后，源源不斷的無人機(jī)上帝視角的視頻數(shù)據(jù)才能向云端匯集，借助于云端的超高算力和海量存儲(chǔ)，智能化和自動(dòng)化的無人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景才有可能規(guī)?；瘜?shí)現(xiàn)，那時(shí)無人機(jī)才能正真發(fā)展成一個(gè)大產(chǎn)業(yè)。

（6）億航作為載人航空的應(yīng)用案例，不適合用突發(fā)通信機(jī)制來解決，第一、萬一出了數(shù)據(jù)鏈問題，提供通信模塊的廠家把公司賠光都不夠；第二、移動(dòng)通信公司需要打造天空的概念，與億航各取所需；第三、移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商保障某幾條航線完整覆蓋是非?？赡艿?，也沒有太大難度；第四、一旦載人航線規(guī)?；\(yùn)營(yíng)，是能夠支付航線長(zhǎng)期覆蓋（甚至專線）的費(fèi)用。