5G來了，無線圖傳如何發(fā)展

發(fā)布日期：2020-07-09 作者：點擊：

經常有朋友善意地提醒我，5G馬上就要來了，你們公司要趕緊轉型，5G的大帶寬和低時延就把你們的市場搶了。作為一個資深的通信人，一般這時我都會傻笑一下表示感謝。適逢五一假期，今天跟大家理一理5G與無線圖傳的關系。

在之前的文章《無線圖傳的三個主要痛點與誤區(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，當時跟隨前同事們一起到海南某地測試，使用的2M帶寬的超短波高速數(shù)據(jù)電臺，傳輸?shù)氖悄M視頻，傳輸距離20km。2012年似乎不遠，但逐年來的發(fā)展，技術與產品的迭代升級已經讓無線圖傳從一個高精尖的特種領域轉向了大眾的領域。

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，于是迅速得到認可，但受限于影視圖傳市場容量太小，國內外未能出現(xiàn)無線圖傳的規(guī)模化生產的公司，且市場逐年走向飽和。投屏器等無線圖傳產品被持續(xù)推出，投屏器大多采用了WIFI的技術，由于技術門檻低，市場魚龍混雜，更不乏惡意競爭者，所以規(guī)?；瘧眯Ч话恪Ｕ嬲専o線高清圖傳變成“剛需”的是無人機行業(yè)，DJI Phantom系列航拍無人機的成功，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鍵的作用。

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

1.連接專業(yè)的攝像機，通過攝像機特殊的視頻接口（HDMI，DVI，SDI，CVBS，AHD，RS422等）將高清視頻傳輸?shù)斤@示屏顯示出來。應用于無人機領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，Gopro相機輸出的接口是HDMI，目前國內很大部分的吊艙（Gimbal）用的還是HDMI/SDI的接口。也有現(xiàn)實原因：目前除DJI以外的無人機廠家，很少有能基于芯片級方案自主研發(fā)相機的。

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

接下來我們來探討5G對無線圖傳市場的影響。5G是近年來一個非常火熱的話題，作為一個通信人，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，再到移動通信的第一代、第二代、第三代以及目前正在應用的第四代和正在討論并逐步實施的第五代，幾乎都是每隔十年就會有一個大的飛躍。

隨著無線通信的發(fā)展，市場規(guī)模越來越大，無數(shù)的通信人投身到這個行業(yè)，企查查上，搜索“通信公司”，能查到國內就有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)本人多年的經驗，將無線通信分成兩大類：

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

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

（2）具有國際/國內的標準，各廠家生產的設備能互聯(lián)互通；

（3）終端的無線接收能力（靈敏度）要求不太高；

（4）具有差錯重傳機制，通信穩(wěn)定性高；

2.通信細分市場：以突發(fā)性通信需求為主，突發(fā)性可以是突發(fā)的某個時間段或者突發(fā)的某個地點，多與具體的應用場景相結合。對講機屬于這一類。典型的特點是：

（1）一般情況下，通信系統(tǒng)的拓撲結構比較簡單，點對點通信最常見，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關鍵的指標，為達到所需的通信距離，要求系統(tǒng)設計的發(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，在通信細分市場，根據(jù)用戶的需要，往往會根據(jù)實際需要去加強系統(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)性能會受到嚴重影響。

（5）突發(fā)通信一般針對特定的細分領域設計，單個細分領域應用的規(guī)模比較小，一旦細分領域的規(guī)模起來，做覆蓋的兄弟就殺過來了，比如有一種設備叫做“公網(wǎng)對講機”，廣告標語是傳輸距離5000公里。

正是由于這兩大類的無線通信應用分類，導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（其實視頻和音頻也是數(shù)據(jù)）傳輸?shù)饺蚋鞯?，終極目標就是實現(xiàn)地球無死角覆蓋（埃隆馬斯克設計的Starlink目標就是發(fā)射幾千顆小衛(wèi)星，從上而下對地球無死角覆蓋，理論上完全是可行的）。然而在全球無線信號覆蓋的背后，是建立在無數(shù)光纖有線通信的基礎上的，Starlink設計的數(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，只需要設計一套系統(tǒng)，在需要通信的時候，在特殊的時間段或（和）特定的地點，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附加條件，例如：可視條件下，無干擾等。

好了，繞了這么遠，終于可以來聊5G對無線圖傳的影響了。

（1）無線圖傳目前應用太碎片化，做覆蓋的兄弟在很長的一段時間內會表示不屑。

（2）行業(yè)無人機的作業(yè)現(xiàn)場一般在郊區(qū)或是野外，由于公網(wǎng)通信的用戶量一般不大，移動運營商做全覆蓋不劃算，況且無人機是工作在突發(fā)通信的應用場景，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，單個基站覆蓋距離更近，野外的基站建設的開銷更是天文數(shù)字。況且，無人機一般飛行在100米以上的空域，而熟悉移動通信的同學應該都清楚，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延不只是跟無線傳輸端相關，與高清視頻的編解碼時延關系也非常大，5G來了，零時延視頻傳輸?shù)氖澜绮⒉粫R上到來。

（5）隨著5G的覆蓋加速，大帶寬的公網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡會越來越好，即時通信的無人機可迅速將實時視頻通過5G傳輸?shù)皆贫?，帶來的好處就是無線圖傳向網(wǎng)絡化過渡，無線視頻全部網(wǎng)絡化之后，源源不斷的無人機上帝視角的視頻數(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，智能化和自動化的無人機應用場景才有可能規(guī)?；瘜崿F(xiàn)，那時無人機才能正真發(fā)展成一個大產業(yè)。

（6）億航作為載人航空的應用案例，不適合用突發(fā)通信機制來解決，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、移動通信公司需要打造天空的概念，與億航各取所需；第三、移動運營商保障某幾條航線完整覆蓋是非常可能的，也沒有太大難度；第四、一旦載人航線規(guī)?；\營，是能夠支付航線長期覆蓋（甚至專線）的費用。