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CMIC:通信推动终端革新 VR将成5G杀手级应用
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发布时间:2017-11-07 09:51:44   来源:赛迪-中国电子报   作者:美柄

  【CMIC讯】网络传输的发展不断带动终端的革新。从PC到功能手机,再到智能手机的演进都离不开网络传输技术的发展。移动通信技术即将迎来新的发展阶段——5G,它将像3G、4G一样释放出巨大能量,进一步推动终端的革新。近两三年有不少人将5G与VR紧密联系在一起。Facebook首席执行官扎克伯格甚至认为,VR将成为5G杀手级应用。
 
  5G需要VR应用
 
  移动通信的发展已逐步走向5G时代。从1G到4G都是面向个人的通信,1G是使人们在走动中可以通信,即实现移动通信;2G的覆盖面更广,能进行窄带数据通信;3G打开了移动宽带数据通信的窗口;4G的宽带体验则更好一些。5G将来当然会继续面向消费者,并且增强移动宽带是5G典型应用场景的下载速率可达到1G,峰值速率可以达到10G以上。但是,如果5G只带给大家更宽的宽带、更高的速率,显然还是不够。
 
  中国工程院院士邬贺铨认为,未来5G更重要的应用,应该是产业上的应用,这也是未来运营商的一大业务增长点。
 
  在3G时代,没人想到微信会在4G时代被如此广泛地下载使用。同理,在5G时代将诞生哪些超级应用也是未知的。在邬贺铨看来,很多应用不是在产品开发之前就想好的,而是产品开发之后才会出现。
 
  5G未来的应用空间无可限量,就像我们在2G时代也无法想象当下4G时代的多元化应用一样。现在大多数人能想到的5G应用场景只是冰山一角,5G时代需要更多的应用探索。
 
  目前,大多数人总是将5G与VR联系起来。因为大家都在想下一代终端是什么样呢?不少科技巨头认为是VR/AR,谷歌、苹果、微软、Facebook等都将焦点放在VR/AR技术上,它们都想在终端变革当中抢占先机。而VR/AR恰恰是5G的重要应用之一。相关研究机构发布的《5G经济社会影响白皮书》指出,虚拟现实、增强现实和智能驾驶是业界普遍认同的5G时代关键应用。虚拟现实技术拥有广阔的前景,尤其是与移动高速宽带的结合,更有可能让虚拟现实体验摆脱盒子和线材的束缚,走得更远。
 
  而且5G与VR的结合不仅停留在想象当中,还逐渐走近了现实。中兴通讯已经通过基于5G标签技术的Pre5G Massive MIMO基站,使用AXON天机7智能手机,进行了无线VR虚拟现实业务演示。
 
  与传统VR演示不同,中兴通讯向客户提供的VR眼镜,不需要拖一条数据线尾巴,而通过移动终端接入现场的Pre5G无线网络,保证了VR业务的高带宽、低时延和可移动性。
 
  据了解,中兴推出的Pre5G Massive MIMO解决方案,将部分5G关键技术提前应用于4G商用网络,可达到20M的移动带宽,在商用网络中峰值速率达400Mbps以上,是现有4G网络频谱效率的4~6倍。同时兼容现有终端,4G用户无需更换终端即可接入5G。
 
  VR离不开5G
 
  与其说5G需要VR应用,还不如说VR应用自身的特性决定了它离不开5G的支持。从移动互联网的发展来看,便携、轻巧、智能的终端才更容易普及。但是由于受芯片、电池、技术等限制,VR/AR终端普遍遇到重量不轻、续航不久、运算不快等难题。
 
  为了平衡终端的重量、运算速度、续航时间和价格,不少人提出“终端+云端”协同处理的方案。浙江大学教授鲍虎军说:“我们要重构图形绘制的流水线,然后一部分计算在云端,一部分计算在终端。也就是说我们要把GPU的图形绘制流水线拆开,一部分放到云端,一部分放到终端。”
 
  这样可以充分利用云端强大的处理能力,减轻终端处理的压力,但是这对网络环境的要求又提出新的挑战。VR/AR的3D计算机图形处理、3D音效等,都要消耗大量的数据流量,4G网速不够,而5G高带宽和低时延的特性更好地满足了VR/AR。5G网络会将部分内容从核心网下沉到基站,让用户就近访问降低时延,并引入移动边缘计算(MEC)和雾计算等技术。
 
  如果在云端与终端之间引入人工智能技术,将降低对网络的依存度,因为人工智能技术可以根据网络环境自动调节显示质量,以保证顺利运行。鲍虎军指出,人工智能技术能检测终端的计算能力,绘制流水线会根据网络环境的好坏进行自动配置。如果网络环境比较差,终端显示质量就会下降,反之亦然。这种弹性计算将带来内容计算模式的变革。
 
  但是如果要保证良好的VR体验对网络环境仍然有很高的要求。现在体验者长时间沉浸于VR会感到晕眩不适,因为人感受到的运动状态与视觉系统不一致,仿佛是在大脑里“打架”,人就会产生晕眩的感觉。为了解决这个问题,需要提高刷新率和降低时延。通常需要将刷新率提高到100Hz或以上(到1000Hz时,我们的视觉系统就彻底分辨不出真实或虚拟了),时延不超过20ms。
 
  VR需要保证所有捕捉动作到头显中小于20ms,屏幕的刷新率以及屏幕分辨率都要足够高,甚至需要一些触觉上的反馈来欺骗你的大脑达到“这一切都是真实的”效果。而且在VR/AR技术中,语音识别、视线跟踪、手势感应等都需要低时延处理,这也同时要求网络时延必须足够低。所以,当VR/AR遇上移动通信,超低时延的5G网络就非常重要了。
 
  5G是通用性基础设施的一部分,它对VR/AR终端的普及至关重要,因为VR/AR终端的普及有赖于5G的发展和成熟。
 
  业界观点
 
  中国工程院院士邬贺铨
 
  AR、VR可以发展出很多产业应用
 
  在3G时代,没人会想到微信会在4G时代被如此广泛地下载使用。同理,在5G时代将诞生哪些超级应用也是未知的。很多应用不是在产品开发之前就想好的,而是在产品开发之后才出现的。现在比较时髦的VR/AR的发展,不仅需要带宽,还要求延时少。因为用户不能靠戴着头盔看里面预装的动画来满足体验,必须实时连到云端,而连到云端就需要大带宽、低时延的通信。预计未来AR、VR可以发展出很多产业应用。
 
  北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室
 
  网络服务基础研究中心副主任乔秀全
 
  5G不仅仅是“更快”的问题
 
  与4G相比,5G不仅仅是“更快”的问题,而是5G在网络的整体设计中将会采用一些全新的设计思路,比如软件定义网络/网络功能虚拟化/网络切片,以及D2D的自组织通信、移动边缘计算等新技术,这样就能进一步满足低延时类的应用需求,避免了核心网络的传输时延,这对时延敏感的AR应用、自动驾驶、工业物联网等应用有更好的支持。
 
  AR/VR的特点是高带宽、低延时、计算量大。比如一秒长的高清全景VR视频一般都上百兆,高质量的全景相片都十几兆,以现在的网速很难用移动手机流畅地观看。现在的4G网络下,只能对视频进行压缩或者将球形全景图转换成立方体切片逐步加载的方式来进行处理。
 
  AR对实时性和计算的要求更高,需要对目标进行实时识别、自动跟踪和姿态调整,如果都需要从云服务器进行处理,则网络时延是一个很大的挑战。5G网络具有的新特点,能够很好地满足消费者对虚拟现实、超高清视频、AR/VR、自动驾驶等高带宽、低延时等更高的业务体验需求。
 
  HTC Vive中国区总裁汪丛青
 
  VR和360度全景视频需要5G
 
  真正需要5G的是VR。GSMA官方曾表示,5G除了传输数据速率更高外,还将带来第四次工业革命。现在3G、4G已经满足了多数人的上网需求,如发微信、邮件等,而真正需要5G的是VR和360度全景视频。没有VR,5G也不需要存在,但没有5G的话,VR的移动化会很困难。现在VR更多还是跟电脑结合,但长期来看,VR会像大家戴的眼镜一样可以带到外面,这就需要有非常快、低延时的网络,这是5G未来能带给大家的。

责任编辑:拂晓晨风

 
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