我們有幸請到虎牙直播的5G首席架構(gòu)師——林正顯老師，為我們介紹5G低延時的誤區(qū)和機(jī)會。本文從介紹5G低延時原理開始，一步步解開大眾對5G低延時的5個誤區(qū)，最后分享了虎牙直播在建設(shè)低延時確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的想法以及5G在其他場景的應(yīng)用。

大家好，我叫林正顯，來自虎牙直播，今天一起聊聊5G低延遲相關(guān)的一些問題。想起談這個話題是因為虎牙在做一些5G的落地實踐時候，發(fā)現(xiàn)工程上的數(shù)據(jù)和宣傳上、媒體上的數(shù)據(jù)有很大差別。我們做了很多的探索和分析。今天把我們所思，所想，所見分享給大家。

我們想先講一下何為5G低延時？它是如何實現(xiàn)的，我會剖析一下5G低延時的誤區(qū)；另外包括MEC（多接入邊緣計算），它和5G是密切相關(guān)的；還有虎牙在5G低延時或MEC上的一些實踐；最后聊一聊虎牙在5G低延時方面的思考，以及未來的挑戰(zhàn)與機(jī)會。

關(guān)于5G的一些報（wu）道（dao）

在過去的一兩年，5G一直都是比較熱門的一個話題，很多媒體都做了大量的報道。左邊這個圖告訴我們，Wi-Fi在人多的時候帶寬不怎么樣，4G馬馬虎虎，但是5G非常迅速；5G另一個應(yīng)用是——遠(yuǎn)程駕駛，號稱可以利用5G超低延時，足不出戶駕駛千里之外的汽車；還有一些說5G可以大大提高下載的速度。以上這些報道，真真假假，大家聽完今天我的講解后會有自己的理解和認(rèn)知。

5G延時的定義

什么是5G的低延時？在3GPP里對5G低延遲有非常明確的定義：對于URLLC（高可靠、低延時通訊場景）上下行的標(biāo)準(zhǔn)值為0.5毫秒（RTT 1毫秒）。對于eMBB（增強(qiáng)型移動寬帶場景）上下行的延遲各4毫秒。我們平時上網(wǎng)、直播、刷視頻等幾乎都是eMBB服務(wù)。

5G為何能做到低延時

5G是如何做到低延時的？在無線方面，也就是手機(jī)端到基站采用了哪些措施？在核心網(wǎng)內(nèi)側(cè)5G和3G、4G有什么區(qū)別？

我們簡單講一下這個圖。不管是5G、4G還是3G，如果之前沒發(fā)送過數(shù)據(jù)，我們的手機(jī)要上行數(shù)據(jù)到公網(wǎng)或者基站，這和我們在課堂上舉手回答問題類似。首先要向基站申請一個上行的無線資源，基站根據(jù)當(dāng)前負(fù)載情況合理分配，并提供一個可以發(fā)送的時間及無線資源返回給用戶，隨后用戶再完成數(shù)據(jù)發(fā)送。這個舉手的時間是一個周期性窗口，不是隨時待命的，我們稱這叫做——調(diào)度請求。

調(diào)度請求引入了延時，它在整個無線方面的延時中占比是不低的。在5G需要低延時，我們通過配置把調(diào)度的過程去除，可以認(rèn)為，只要有數(shù)據(jù)抵達(dá)，在配置的時間窗口就可以直接發(fā)送，不再需要額外的申請。

另外就是Slot，5G支持的是mini-slot。Slot中文翻譯為時隙，在4G和5G中，一個時隙可以分為7個或14個symbol，一個symbol對應(yīng)一個正弦波的波長周期。對于4G來說，子載波的頻寬是15khz，所以一個symbol就是1/15毫秒，整個slot就是大約1毫秒，這是4G調(diào)度基本單位。

在5G中也是如此，Slot始終是一個基本的調(diào)度單位。但是到了5G呢，它的子載波的頻寬可以更寬，達(dá)到30khz、60khz、120khz甚至240khz，那么它一個symbol的時長也會成比例下降，因此整個調(diào)度的周期就可以變得更短。所以在極端情況下，5G完整的調(diào)度周期可以低至幾十微秒。更進(jìn)一步，5G可以支持mini-slot，可以只用2個symbol來做調(diào)度基本單位，這時調(diào)度周期可以控制在微秒級別。另一種情況，在使用eMBB服務(wù)時，因為調(diào)度單位是1毫秒，我正在發(fā)送eMBB的數(shù)據(jù)時，URLLC（更高優(yōu)先級）的數(shù)據(jù)來了，這時可以暫停eMBB的發(fā)送，在原來無線資源的信道上，先發(fā)送URLLC的數(shù)據(jù)，這個叫做搶占式調(diào)度。這樣可以保證更高優(yōu)先度的數(shù)據(jù)可以更快的發(fā)送出去。

最后一張圖描述的是傳輸?shù)目煽啃?。低延時和傳輸可靠性有密切的關(guān)系，由于傳輸不可靠導(dǎo)致丟包重傳，客觀上會導(dǎo)致延時的升高。5G的做法是冗余，一份數(shù)據(jù)包作多份拷貝，通過不同的子載波，不同的信道把相同的數(shù)據(jù)發(fā)出去，這里不同的載波可能是同屬一個基站的兩個載波，甚至可能是兩個基站的不同載波，通過冗余來保證發(fā)送可靠性從而做到穩(wěn)定性。此外，在極端情況下保證可靠性時，可能需要犧牲一部分無線的效率，采用抗干擾性更強(qiáng)的調(diào)制方式來做傳輸。比如原本可以用16QAM的調(diào)制方式，但是為了穩(wěn)定性，我選擇了QPSK。在空口上大致就這些措施。

在核心網(wǎng)上，從3G開始，移動網(wǎng)絡(luò)要上公網(wǎng)的話會經(jīng)過網(wǎng)關(guān)（移動網(wǎng)絡(luò)和公網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)）。在WCDMA里我們叫GGSN，在4G里我們叫P-GW，而5G里叫UPF，名字雖不同，但都是網(wǎng)關(guān)。在3G、或4G時，網(wǎng)關(guān)在每個省只會在1、2個地方部署，比如在廣東省大概率就部署在廣州或深圳或東莞，其他地方即使訪問同城的服務(wù)器，也會經(jīng)過基站，經(jīng)過核心網(wǎng)以及剛才提到的網(wǎng)關(guān)，繞一圈之后再回到原來的服務(wù)器，過程非常曲折。

但是5G就可以把網(wǎng)關(guān)下沉到離我們訪問基站較近的地方，甚至就在同一個機(jī)房，我們稱為UPF的下沉。參看右圖的綠線，我們通過基站，基站連接本地UPF，直接到城域網(wǎng)，然后就可以訪問到本地的服務(wù)器了。不需要像黃線一樣千里迢迢跑到廣州，經(jīng)過骨干網(wǎng)，再到城域網(wǎng)最后才能訪問。

如何進(jìn)行分流，運營商是有策略的，通過上行分流器來做到這一點，這里我們不細(xì)講。

聽起來5G在低延時方面還是做了很多事情的，感覺上也很靠譜，5G低延時特效也被大眾津津樂道。但是非常遺憾的是大家在討論這個話題的時候，很多人的理解還是有一些偏差的。

理論極延時與實際延時混為一談

理解誤區(qū) #01

第一，我們很容易把5G理論延時和實際延時混為一談，尤其是媒體的朋友們，有意無意地在做一些引導(dǎo)。

我們來詳細(xì)看看之前提到的“調(diào)度”的過程。當(dāng)我們有一項數(shù)據(jù)在手機(jī)上即將產(chǎn)生的時候，我們并不能馬上發(fā)送出去，我們需要等一個周期性配置的“調(diào)度請求”（SR）的窗口（比如1毫秒、80毫秒），發(fā)送SR請求之后（可以理解為在紅綠燈路口按下想要通行那個按鈕的過程）基站收到請求后會判斷用戶的優(yōu)先級、空口的占用狀況如何等來決定何時給手機(jī)發(fā)送“授予”grant（在何時在哪個信道上傳數(shù)據(jù)）授予的信道有可能很小，也許只夠用戶發(fā)送一個BSR（緩沖狀態(tài)報告），手機(jī)會告訴基站現(xiàn)在有20k的數(shù)據(jù)需要發(fā)送，基站收到后知道你有很多數(shù)據(jù)會授予更多的信道供用戶發(fā)送，這是在空口發(fā)生的一個事情，也是大部分情況會經(jīng)歷的過程，無論是4G還是5G。5G的免調(diào)度只是把申請SR的過程去掉了，但是對eMBB服務(wù)來說不太可能實現(xiàn)，因為需要付出很大的代價。上行的調(diào)度請求周期越長，延時就會越大，因為這個過程引入的延時平均是SR周期的一半，運氣好會快一些，運氣不好SR剛過，需要等待下個周期。

如果我們周期配置的足夠小，我們的延時依然能夠保證。理論上來說，即使是4G，延時也可以到幾毫秒。

很遺憾，雖然4G延時數(shù)據(jù)理論上也能到幾毫秒，但是我們4G實測數(shù)據(jù)并不理想，虎牙在高峰時期4G用戶到同城服務(wù)器RTT超過了40毫秒，同一時刻Wi-Fi用戶到同城服務(wù)器RTT大概率在20毫秒以內(nèi)。

去年有一份白皮書，列舉了很多5G to B的場景，5G在結(jié)合了UPF下沉了以后，端到端的基本延時在16~20毫秒之間，這和我們虎牙現(xiàn)網(wǎng)5G的數(shù)據(jù)也差不多。

為什么現(xiàn)實和理想差距那么大？我們在談?wù)撗訒r的時候，其實包含了處理延時、排隊延時、發(fā)送延時和傳播延時。處理延時是指對包進(jìn)行有效性校驗等操作引入的延時，這時間基本可以忽略不計。傳播延時取決于光速，從A發(fā)送到B，通過光纖傳送過去，這一速度我們無法干預(yù)，距離足夠短時，這一時間也可以忽略不計。剩下的問題就在于排隊延時和發(fā)送延時，這兩個延時我們在后面會詳細(xì)展開，在做一般的理論分析時，往往會把它們忽略掉，這是造成我們現(xiàn)實與理想差距的主要原因。還有一個問題是丟包重傳，很多時候不是網(wǎng)絡(luò)RTT不好，而是偶爾的丟包導(dǎo)致的重傳，使得實際的延時變高。

不同技術(shù)與不同應(yīng)用場景的

延時混為一談

理解誤區(qū) #02

第二個誤區(qū)也能在媒體中經(jīng)常見到。5G有很多不同的場景和技術(shù)，但是報道時，總是挑最領(lǐng)先的技術(shù)來說。

比如，5G有三大應(yīng)用場景，eMBB（增強(qiáng)型無線寬帶）對應(yīng)大帶寬，URLLC對應(yīng)高可靠低延時的業(yè)務(wù)，還有一個mMTC海量機(jī)器類型通訊，對應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的廣連接。通常來說，只有自動駕駛等場景需要用到URLLC這種極端的低延時保障，這種端到端的延時可能只有2、3毫秒。

但是有一點不能忽略，為了能夠獲得超低延時需要付出相當(dāng)大的代價，坦白來說很多場景極端低延時不是必須的，比如瀏覽一個網(wǎng)頁，是否需要一個端到端3毫秒的低延時？因為成本差別很大，我們不可能在所有場景覆蓋低延時。另外除了成本較高的冗余、調(diào)制方式等方面的無線措施，還有端到端的低延時也需要非常嚴(yán)苛的端到端QoS保障。

4G的QoS是怎么樣的？4G在傳輸數(shù)據(jù)時有2種承載，一種叫默認(rèn)承載，一種叫專有承載。默認(rèn)承載有數(shù)據(jù)就有可能建立。專有承載針對不同的QoS所要求的流來建立額外的通道。這個承載本身的建立是有一定限定的消耗的。另外它的粒度比較大，因為一個手機(jī)通常只能建立幾個到十幾個專有承載。所以在日常生活中很少聽到有對4G QoS的利用，因為它往往只會出現(xiàn)在運營商內(nèi)部業(yè)務(wù)，比如給VoLTE這類業(yè)務(wù)來做一些高優(yōu)先級的保證，但現(xiàn)在運營商正在慢慢放開。

5G的QoS相對來說更靈活，我們可以根據(jù)不同流設(shè)置不同PCC的規(guī)則，對應(yīng)不同包的計費和質(zhì)量保證的規(guī)則。它不是基于承載而是基于流，流的標(biāo)識通常是三元組或是其他特征。

上圖和其他5G QoS圖不太一樣，因為它有涉及多接入技術(shù)的QoS。多接入（Multi-Access），比如在3GPP AN里面，5G除了通過空口來連接到目標(biāo)地址以外，還可以通過非5G，如Wi-Fi等介質(zhì)同時形成多接入通道，以此保證數(shù)據(jù)接入可靠性。但是3GPP畢竟代表的是運營商或是設(shè)備商的利益，所以這一特性未必能得到廣泛的運用，比如我們在做傳輸時通常會考慮同時使用Wi-Fi、4G、5G或是MP-TCP這種特性來做多路的傳輸，這些我們通常在應(yīng)用層實現(xiàn)。3GPP試圖在底層將這套方式封裝起來，但就我和其他應(yīng)用廠商的討論，似乎沒有人愿意為這一方式買單，應(yīng)用廠商更愿意自己把控這方面內(nèi)容。另一個與QoS有對應(yīng)關(guān)系的是切片。

這部分內(nèi)容我不會詳細(xì)展開，因為內(nèi)容過多。切片的目的是為了保證不同業(yè)務(wù)不同的優(yōu)先級，但這項技術(shù)對手機(jī)來說是個“坑”，因為目前市面上5G手機(jī)對URSP的支持非常不足，幾乎沒有。雖然3GPP定義出來了，但是短期內(nèi)，這項技術(shù)只能在to B場景應(yīng)用，比如根據(jù)不同的DNN做一些不同切片的接入。對于目前的手機(jī)來說，很難從一個切片切換到另一個切片：理論上我們可以給不同的APP或是不同的流特性，映射到不同的切片享受不同的QoS保證，但是目前終端并不支持這項技術(shù)。

空口延時與網(wǎng)絡(luò)全鏈路混為一談

理解誤區(qū) #03

還有一個更為常見的誤區(qū)，我們討論的5G低延遲，其實說的是它空口的延遲，但很多人會把網(wǎng)絡(luò)的端到端延時與之混為一談，更有甚者會把業(yè)務(wù)的端到端混在一起。

我們一直在說的5G低延時，其實說的就是手機(jī)到基站的這段低延時。而端到端的過程會經(jīng)過空口到承載到核心網(wǎng)，從核心網(wǎng)再到公網(wǎng)，經(jīng)過若干個IDC有可能換到另外一個運營商的核心網(wǎng)，再到接入網(wǎng)最后抵達(dá)空口。坦白來說，即使5G的空口可以做到零或一毫秒延時，最多也就是打平了和固網(wǎng)的差距。如果用有線接入的話，事實上空口這個環(huán)節(jié)怎么樣都是比不過的。我們真正需要的是端到端的低延時，剩下的部分怎么辦？

我們可以參考一下TSN（時間敏感型網(wǎng)絡(luò)），它在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中是會被用到的網(wǎng)絡(luò)，通過這個網(wǎng)絡(luò)我們希望能夠得到5G來實現(xiàn)端到端、高穩(wěn)定的超低延時方案。

最核心的點——冗余。從圖中可以看到，控制器希望控制遠(yuǎn)端設(shè)備的時候，中間加入了5G網(wǎng)絡(luò)。在END STATION，我們就分成了2路，接入2個終端，分別通過不同的傳輸通道進(jìn)行傳輸。在5G中有不少類似于多鏈路、多路徑的處理，這是值得我們借鑒的方式，鑒于時間原因，我無法展開更多。我想強(qiáng)調(diào)的是，端到端的低延時比整個空口的低延時更重要，我們可以從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中尋找靈感。

空載延時與帶載延時混為一談

理解誤區(qū) #04

另一個誤區(qū)是，大家會把空載（網(wǎng)絡(luò)較為空閑時段）的延時和帶載甚至重載時的延時混為一談。

比如在節(jié)假日時，我們的高速路口車流擁擠，這個時候我們不會指望能夠快速通行。在網(wǎng)絡(luò)中這對應(yīng)的是排隊延時，排隊等待資源，等待上一個用戶排空緩沖，這是我們延時的一大來源。對于無線用戶來說，每個人都想上傳數(shù)據(jù)，作為一個基站需要調(diào)度數(shù)據(jù)，那就勢必會造成排隊的現(xiàn)象。除非我的“車道”特別寬（多），每個人都有足夠的車道，但這是難以實現(xiàn)的。

舉一個例子，如果大家對無線網(wǎng)絡(luò)感興趣，在很多地方是可以進(jìn)行測試的。最經(jīng)典的是在地鐵站，尤其是高峰期的地鐵站，比如北京的西二旗地鐵站。這個車站如果在高峰期測量，同城RTT有可能在200，300毫秒。即使是空載的狀態(tài)，清早或大半夜測量，會發(fā)現(xiàn)延時也有80毫秒。這和基站的設(shè)置是有關(guān)系的，回到前面提到的“調(diào)度周期”，通常運營商會根據(jù)基站的忙閑來對該值做些調(diào)整如果我需要保證很多人能同時接入基站，我必須在有限的控制信道內(nèi)讓更多用戶接入。如此一來，調(diào)度周期一定會被拉長，這樣每個用戶才能有接入的機(jī)會。我猜想，運營商對于那個點的調(diào)度周期設(shè)置就是不低于80毫秒，這時平均的RTT就有額外的40毫秒的引入，這也是出現(xiàn)在地鐵站的一個非常有意思的現(xiàn)象。

忽略帶寬對延時的影響

理解誤區(qū) #05

最后一個誤解，我們往往會忽略帶寬對延時的影響。比如我們處理一些小包的時候，延時還是很低的，一旦加載業(yè)務(wù)，延時就變成15毫秒甚至40毫秒，100毫秒。

在座的很多同行應(yīng)該是做視頻的，除了無限GOP場景，對視頻進(jìn)行編碼的時候存在I幀，后面緊接著P幀，可能還有B幀，依次循環(huán)。一個I幀很大，可能是P幀的很多倍，這取決于編碼時的參數(shù)設(shè)定。假設(shè)可用帶寬的平均碼率是10兆，如果給我們一個10兆帶寬的平滑流，我們確實可以很快的傳輸出去，但是視頻是突發(fā)的，尤其對于I幀來說。最后我們會發(fā)現(xiàn)，I幀的傳輸會花費很多時間，甚至阻礙了下一幀，B幀或者P幀的傳輸。這里我列舉一個數(shù)據(jù)，比如我上傳一個10兆的視頻流I幀可能會達(dá)到200kb，這時哪怕使用100兆的帶寬去傳輸，可能也需要16毫秒，這是什么概念？如果在云游戲里，假設(shè)幀率是60，2幀的間隔就是16毫秒。也就是說10兆碼流的視頻我需要使用100兆的帶寬傳輸才能讓它不影響下一幀的傳輸。

所以為什么我們說5G對于云游戲的發(fā)展是個有利優(yōu)勢，因為大帶寬帶來的是低延遲。4G很難做到很大的下行速率，而現(xiàn)在很多云游戲的廠商會用到20兆或25兆的帶寬。

低延時與“5G+邊緣計算”

現(xiàn)在我們可以把前面講的所有東西串起來，來聊聊MEC。狹義的MEC我們成為移動邊緣計算，后來3GPP可能覺得不夠酷，把M改成Multi-Access（多接入邊緣計算）把它的范圍擴(kuò)大了，不再僅僅針對移動。最開始的想法，是利用UPF下沉（拉近出口網(wǎng)關(guān)和基站的距離），這時候可以在UPF所在的機(jī)房把計算資源和存儲資源放在那里，其優(yōu)勢在于在與終端用戶距離很短的時候延時會很低。把計算資源放在UPF機(jī)房和把計算資源放在中心機(jī)房，兩者的延時差距還是挺大的，特別中心機(jī)房可能和UPF機(jī)房不是同省。

虎牙在邊緣計算方面曾經(jīng)做過一個嘗試，我們在直播時希望給主播的形象做一些漫畫風(fēng)格的轉(zhuǎn)換。但是我們發(fā)現(xiàn)很多主播的直播設(shè)備性能并不是特別優(yōu)異，特別是一些低端或中端的手機(jī)，所以很難在手機(jī)做一些困難的AI風(fēng)格轉(zhuǎn)換。這時候我們想，能不能把計算這部分放到云端，利用低延時技術(shù)來實現(xiàn)。

大致過程如下，主播的頭像通過鏡頭到CMOS感光之后通過ISP的處理，然后在送到APP，APP做一些前處理，隨后編碼，通過網(wǎng)絡(luò)傳過去。邊緣機(jī)房的AI節(jié)點必須先解碼，隨后在做一些相應(yīng)的AI處理，這時又要重新編碼一路流，隨后分發(fā)給觀眾，另外一路流返回給主播，主播收到流后經(jīng)過解碼和渲染，這才能看到自己被變換過圖像；這個過程對于主播的感受來說，就像是在手機(jī)上完成的一個處理。這是一個非常美好的想法。

主播能感受到的延時就是圖上1~4的步驟。那么大家覺得我們每個階段，比如采集，編碼，傳輸，解碼，渲染延時最高的是哪個階段？其實是采集階段。安卓手機(jī)端或iphone11以下的機(jī)型，大家拿著攝像頭對著自己，敏感的人是可以感受到延遲的，即使是自己的攝像頭做本地的預(yù)覽，延遲的時間在80~120毫秒之間。手機(jī)的操作無非就是成像，成像完成以后從傳感器中讀出來，然后送到ISP處理，處理完以后送去做渲染。安卓攝像頭的管線深度和整個架構(gòu)處理決定了延時的高低，這點當(dāng)時被我們忽略了。在某些場景下，網(wǎng)絡(luò)未必是瓶頸。網(wǎng)絡(luò)可以做到很低延時，特別是在傳輸上，RTT20~30毫秒是可以達(dá)到的。對于一般的1080P手機(jī)編碼就需要30~40毫秒，但是采集很有可能花費3幀的時間。所以我們在嘗試邊緣計算的時候，我們要想我們的瓶頸真的是在網(wǎng)絡(luò)上嗎？

5G與Wi-Fi的區(qū)別

現(xiàn)在我想講一講虎牙對于5G低延時的思考，我們內(nèi)部討論了很多關(guān)于Wi-Fi和5G的關(guān)系。通過全網(wǎng)數(shù)據(jù)你會發(fā)現(xiàn)用戶的兩個通道，一個是Wi-Fi，一個是4G，坦白來說大部分流量還是來自于Wi-Fi，來自于家庭寬帶的流量。對于手機(jī)4G用戶來說，也很少會用到運營商提供的超低延時的服務(wù)。即使到了5G，我們大概率也不會用到URLLC，也不會用MTC這種物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)，我們使用更多的還是eMBB的業(yè)務(wù)。

在空口中，eMBB的RTT是8毫秒，而好一點的Wi-Fi可以做到2毫秒。市面上質(zhì)量較差的Wi-Fi是因為還在使用2.4G頻段（易被干擾）或Wi-Fi 4或較差的AP網(wǎng)關(guān)。坦白來說，如果在座各位能夠讓自己平臺所有用戶的Wi-Fi及時升級，相信能減少不少視頻卡頓率。eMBB的理論延時比Wi-Fi的實際延時還會高一些，甚至現(xiàn)在的Wi-Fi 6以及抗干擾的Wi-Fi 6E（使用新頻段，不會受到2.4G或5G的影響），有可能更加拉大了Wi-Fi和5G的延時差距。

我們能做的就是等待，看看5G在現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化的情況如何，以及毫米波的應(yīng)用。毫米波并未在我國廣泛使用，我們使用的是SUB-6G的頻段。毫米波覆蓋范圍有限，但是可用的頻寬資源很多，所以可以達(dá)到很大的帶寬，在未來會在我國一些熱點技術(shù)作為補(bǔ)強(qiáng)的應(yīng)用。一旦毫米波進(jìn)入市場，我認(rèn)為有可能縮小5G和Wi-Fi低延時上的差距，當(dāng)然能做的只是縮小差距，當(dāng)然這只是我一家之言。那這時候有個問題就出現(xiàn)了，如果在延時上比不過Wi-Fi，我們?nèi)绾味ㄎ?G？5G在移動性、廣域覆蓋方面比Wi-Fi有優(yōu)勢，我們不可能背著Wi-Fi到處走，尤其是戶外場景。所以我們需要自己判斷，哪些業(yè)務(wù)、場景適合使用5G。5G在廣域覆蓋上的優(yōu)勢值得被關(guān)注，我們需要考慮它和我們的業(yè)務(wù)是否有親和性。

我個人認(rèn)為類似于AR，AR眼鏡，戶外直播等這種業(yè)務(wù)和5G就有比較好的親和性。順帶一提，我不會為5G+VR這類產(chǎn)品買單，因為VR和5G并沒有什么關(guān)系，VR更多的是在室內(nèi)的應(yīng)用，在室內(nèi)Wi-Fi不比5G更好用嗎？同時5G還存在流量資費的問題。但是AR就不同了，因為我必須要走，必須和現(xiàn)場結(jié)合，戶外直播同理。

10毫秒級互動時代

我們還有一個思考，隨著5G技術(shù)的進(jìn)步， 10毫秒級的互動時代即將到來。我們現(xiàn)在還有另一種5G叫F5G，就是所謂的第五代固網(wǎng)，也就是光纖到房間和Wi-Fi 6。它的延時一定是非常低的，而且覆蓋強(qiáng)，帶寬高。說回我們的5G，理論上我們布網(wǎng)布的好，10~20毫秒的RTT還是可以滿足的。即使到了野外，沒有Wi-Fi和5G的覆蓋，我們哪怕用低軌道衛(wèi)星（300km~500km距離）也能做到20~30毫秒的RTT，也就是說整個世界都能包圍在相對低延時的網(wǎng)絡(luò)中。整個鏈條如果能夠建成，我們完全可以做到百毫秒級以內(nèi)的端到端的延遲。如果說之前我們考慮的更多的是秒級，百毫秒級上的直播的話，現(xiàn)在我們就需要考慮更廣泛的10毫秒級的問題。所以未來Wi-Fi主要是在室內(nèi)，5G可能主要應(yīng)用在戶外、商場等。至于野外，以前我們一直很想去西藏直播，有了低軌道衛(wèi)星后，這也能成為一種選擇。

虎牙的實踐主要是往兩個方向發(fā)力發(fā)展，實時內(nèi)容操作和直播互動。我們認(rèn)為延時會慢慢降低，互動能表現(xiàn)出不一樣的體驗。所以我們投入到大家熟悉的云游戲，還有多人的互動，甚至多人互動游戲結(jié)合直播場景，還有虛實結(jié)合的互動直播我們也一直在探索。

但在技術(shù)層上，我需要一張優(yōu)秀的端到端的網(wǎng)絡(luò)來保證超低延時的互動。除了Wi-Fi（但是它的空口仍有很多優(yōu)化的空間），運營商也會加大5G QoS開放的力度。我們也會依賴于5G QoS加上多接入（雙鏈路，Wi-Fi 5G同時接入）以及公網(wǎng)多路徑，加上類似于SDWAN的手段來構(gòu)建一張LDDN的網(wǎng)絡(luò)（低延時確定性網(wǎng)絡(luò)）。

5G低延時其他落地方向

拋開直播，拋開虎牙，我們來看一看5G低延時有沒有其他場景的落地方向。to B方面我非?？春密嚶穮f(xié)同的應(yīng)用，還有邊緣智能；比如視頻應(yīng)用，上傳視頻到邊緣，邊緣做完處理后做一些結(jié)構(gòu)化或抽取處理，做完后視頻就不會再被送到遠(yuǎn)在千里之外的云的中心機(jī)房。不管是對于計算還是對于網(wǎng)絡(luò)，這都是一個比較好的資源卸載（offloading）。還有一些遠(yuǎn)程的控制和協(xié)作，工業(yè)上AR的應(yīng)用，舉個例子，我們可以坐在家里能指導(dǎo)歐洲的一個工人修車。當(dāng)然，還有包括自動駕駛方面。

在to C上有一點要能抓住，就是要明晰5G和Wi-Fi的區(qū)別。Wi-Fi能夠做到的事情，沒有人愿意用5G。在國內(nèi)90%以上家庭是擁有寬帶的，這其中94%還是光纖，所以在中國應(yīng)該很少在室內(nèi)需要用5G做一些寬帶的接入。我們要關(guān)注哪些應(yīng)用與5G有親和性。也許未來，自動駕駛進(jìn)入市場以后，無人駕駛了，那坐在車上可能需要一些娛樂，汽車只能通過無線連接，那就只能用5G。

但是5G低延時仍然存在不少問題，整個國家的5G網(wǎng)絡(luò)是在輕載的，現(xiàn)在的延遲還是馬馬虎虎，等到重載之后延遲能維持在多少需要拭目以待。毫米波有自己的優(yōu)勢，但在國內(nèi)何時上線？另外我們更關(guān)注業(yè)務(wù)中端到端的低延時，這依賴于整個生態(tài)鏈的成熟，我在之前舉過例子，攝像頭的采集，如果一直存在2~3幀的延遲，那端到端的延時瓶頸就很難突破。還有操作系統(tǒng)本身，攝像頭的延時也和操作系統(tǒng)本身密不可分，比如安卓手機(jī)對于相機(jī)的設(shè)置，整個pipeline的深度決定了延時的高低。另外有一個例子，安卓11 Media Codec2.0對低延時解碼做了一些增強(qiáng)，后面類似的案例會出現(xiàn)的更多。另外，我們編寫應(yīng)用程序的時候是否為低延時做好了準(zhǔn)備，我和很多開發(fā)者交流，他們的音頻播放用的還是Java層的API，如果不用openSL ES或AAudio，java那層的音頻播放延遲在手機(jī)上會達(dá)到200毫秒，這樣前面在網(wǎng)絡(luò)層面的一切努力都是徒勞了。

對于技術(shù)挑戰(zhàn)來說，前面RTC也提到過。對于虎牙來說，我們想跟進(jìn)無線接入網(wǎng)的QoS，我們可能依賴于運營商給我們開放的QoS；同時，因為空口的優(yōu)化在整個鏈路的優(yōu)化上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還會采用多接入（Wi-Fi 5G或Wi-Fi 4G雙鏈路）包括公網(wǎng)上多接入的路由，甚至是多徑的低相關(guān)的路由來保證我可靠性的傳輸。這時我構(gòu)建的不是電信級的確定性的網(wǎng)絡(luò)，我們只需要簡配版的，足夠支撐我超低延時的就夠了。市場運營層面上，運營商不停在宣傳5G，但是5G的費用相比Wi-Fi沒有價格優(yōu)勢，還存在著套餐流量不夠用的問題；此外，未來一定會有延時差異化的產(chǎn)品（低延時和超低延時和一般延時），這涉及到QoS如何推廣的問題。因此，運營商的策略對5G的發(fā)展影響很深。

總結(jié)

簡單做個總結(jié)：5G的延時在理論上和工程數(shù)據(jù)上是有相當(dāng)?shù)牟罹嗟?，我們需要正視這個問題；我們更多的不只是需要空口的超低延時，而是端到端的低延時；5G不是萬能的，它更多的只是從空間維度擴(kuò)大了你的業(yè)務(wù)，把你之前無法做到的業(yè)務(wù)擴(kuò)展開來；從技術(shù)上來說，為了迎接我們的10毫秒級低延時時代，我們需要自建一條累加的低延時確定性網(wǎng)絡(luò)。

原文標(biāo)題：5G低延時的誤區(qū)和機(jī)會——從理論到工程落地的數(shù)據(jù)差異

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