文章轉(zhuǎn)載來源:人民郵電報 作者:柯文
早上,打開電腦看看數(shù)字人主播播報的新聞;上午,和多方合作伙伴在虛擬會議室中討論工作進展;午休時間,玩一玩《我的世界》《寶可夢GO》放松一下;下午,戴上頭顯跟進千里之外的項目進展;晚上,約上三五好友在虛擬房間里看一場演唱會……這種在物理世界和數(shù)字世界自由“穿越”的高效、低碳生活工作方式已經(jīng)逐漸從“PPT”里走進現(xiàn)實中。
移動網(wǎng)絡(luò)的速度越來越快、容量越來越大,在物理世界,萬物互聯(lián)和人人互聯(lián)在得以實現(xiàn)的同時,還產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù),構(gòu)成了龐大的數(shù)字世界。構(gòu)建于物理世界之上的數(shù)字世界,催生了數(shù)字孿生、元宇宙、Web 3.0等新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。而無論哪一項業(yè)態(tài)都需要可靠、高速、低時延的技術(shù),來支撐其與實體世界的連接。5G就是連接兩個世界的橋梁。
讓網(wǎng)絡(luò)低時延高可靠
也許有人質(zhì)疑,連接“數(shù)實世界”的橋梁一定是5G網(wǎng)絡(luò)嗎?的確,在隨時隨地訪問網(wǎng)絡(luò)方面,目前業(yè)界已經(jīng)有多種無線連接技術(shù),比如我們?nèi)粘J褂妙l繁的藍牙、WiFi。但是,藍牙連接的局限在于傳輸范圍、速率和可靠性都比較低。當前版本W(wǎng)iFi提供的速率雖然不低,但會遇到網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況,尤其是當多臺終端同時連接時,會導致很高的時延。盡管WiFi 7宣稱將解決網(wǎng)絡(luò)擁堵問題,但是,在傳輸范圍和全球覆蓋方面遠不及蜂窩技術(shù),并且它不能提供服務(wù)水平協(xié)議(SLA),也就意味著服務(wù)提供商與用戶間或者服務(wù)提供商之間缺乏雙方認可的協(xié)定,無法保障網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能和可靠性。
5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢不限于高速率、大容量、低時延和高可靠性。在速率方面,中國信息通信研究院的數(shù)據(jù)顯示,2022年第一季度,我國5G網(wǎng)絡(luò)平均下行和上行接入速率分別為 334.98Mbps 和70.21Mbps。在時延方面,根據(jù)調(diào)度器、無線承載配置和無線條件的選擇,5G時延可低至5~10毫秒。在可靠性方面,如今5G的可靠性可以達到99.99%,未來幾年,可以達到小數(shù)點后5~6個9的可靠性。此外,5G的網(wǎng)絡(luò)切片可以提供服務(wù)水平協(xié)議,這對于“數(shù)實世界”中誕生的企業(yè)級應(yīng)用而言是必選項。
連接“數(shù)實世界”,5G已經(jīng)整裝待發(fā),但不可否認,這一過程中還面臨一些問題,如網(wǎng)絡(luò)密度、頻譜可用性、室內(nèi)/室外網(wǎng)絡(luò)容量增加以及廣域網(wǎng)范圍的移動寬帶(MBB)、任務(wù)關(guān)鍵型通信(MCC)和XR服務(wù)的共存等問題。但相信,伴隨技術(shù)的不斷演進,這些問題都能迎刃而解。
讓終端能耗低體驗好
終端是現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的“傳送工具”。這些終端要把兩個世界的信息準確地翻譯、處理并快速傳輸給對方,同時,還要讓用戶使用起來足夠輕便、佩戴起來更加舒適。而5G能夠滿足終端的高要求。
把虛擬世界的信息翻譯給現(xiàn)實世界是通過VR、AR、MR等技術(shù)來實現(xiàn)的,這些知覺交互技術(shù)通常被統(tǒng)稱為XR。在它們執(zhí)行“翻譯”操作的過程中,需要高性能、可靠而安全的網(wǎng)絡(luò)連接,目的在于把控制任務(wù)和計算任務(wù)從終端側(cè)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)邊緣。這些終端在“翻譯”時需要盡量短的時間,也就意味著需要盡可能低的時延。借助5G網(wǎng)絡(luò),邊緣服務(wù)器能夠?qū)崟r渲染圖形,然后把數(shù)據(jù)回傳到頭戴設(shè)備上,為用戶帶來“仿佛開視頻會議那樣簡單”的操作體驗。
盡管連接“數(shù)實世界”的“完美終端”尚未誕生,但是在XR生態(tài)里已經(jīng)催生出無界XR和云XR等前沿技術(shù)。這些多方訪問邊緣計算的技術(shù)幫助用戶實現(xiàn)了更加沉浸式的體驗,比如VR眼鏡可以展示更為細致的內(nèi)容,AR眼鏡可以支持更復雜的“數(shù)實世界”的交互。值得注意的是,AR/VR設(shè)備與邊緣云服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸要在毫秒之間完成,可靠、安全而低時延的無線網(wǎng)絡(luò)連接對于XR設(shè)備至關(guān)重要,而這正是5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢所在。
除了終端之間的高質(zhì)量“對話”,終端和用戶之間的高質(zhì)量“對話”也是推進“數(shù)實世界”照進現(xiàn)實的關(guān)鍵。5G技術(shù)帶來的不僅是網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提升,還能支持低時延的高速連接,破解“數(shù)實世界”終端的諸多難題,推動終端形態(tài)和功能進一步優(yōu)化。
眩暈感是頭顯設(shè)備面臨的一大挑戰(zhàn),而這一問題能夠在5G的幫助下得到解決。終端尤其是XR頭顯設(shè)備帶來的眩暈感是因為時延太高,5G的低時延特性能有效減輕因畫面延遲產(chǎn)生的眩暈感,大幅提升用戶使用體驗。根據(jù)GSMA(全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會)的研究,XR設(shè)備弱交互(如廣播)的時延要求只需 10~ 20秒,中度交互(如XR視頻會議)需要200毫秒,而強交互(在線游戲或可交互的體育游戲)需要低于20毫秒。通過5G網(wǎng)絡(luò),用戶眼球跟蹤和手勢識別等數(shù)據(jù)可以快速傳輸?shù)?G基站,再通過5G核心網(wǎng)連接到邊緣云,這一過程中5G連接時延是20毫秒。
體積大、能耗高是終端面臨的另一大挑戰(zhàn)。通過5G網(wǎng)絡(luò)連接,再借助人工智能技術(shù)可以在終端和邊緣云之間實現(xiàn)合理的算力分配,把重要的、對時延要求最高的渲染放在終端側(cè)進行,把對算力需求大的大規(guī)模渲染放在云端執(zhí)行。當實現(xiàn)了上述目標后,終端制造商可以把終端的體積做到最小,讓終端好用又輕便。
運營商的機遇在哪里?
毫無疑問,在5G未來甚至是6G的助力下,“數(shù)實世界”將催生大量的新應(yīng)用、新業(yè)態(tài),作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運營方,電信運營商的機遇在哪里?
為了避免“數(shù)實世界”的數(shù)據(jù)流遭遇擁堵,個人和企業(yè)用戶需要更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),這就是電信運營商的機遇。比如運營商可以收取專用網(wǎng)絡(luò)切片的費用,或者收取基于位置服務(wù)的費用。
5G基礎(chǔ)設(shè)施還將支撐行業(yè)和企業(yè)級應(yīng)用。比如,虛擬空間里的商務(wù)會議、虛擬場館里的體育賽事、虛擬電影院里的沉浸式觀影等,就像在實體世界推進5G在垂直行業(yè)應(yīng)用一樣,運營商通過數(shù)字孿生,也能在數(shù)字世界推進行業(yè)類應(yīng)用。
此外,對于運營商而言,基于5G的“數(shù)實世界”也能幫助其提高網(wǎng)絡(luò)運營效率、提升服務(wù)質(zhì)量。比如通信元宇宙將通信場景和通信系統(tǒng)進行仿真建模加以數(shù)字孿生,在時間和空間等多個維度上,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化構(gòu)建。運營商可以對體量龐大的底層數(shù)據(jù)精準實時獲取,通過算法構(gòu)成模型構(gòu)建算法,搭建高真實性、可視化的數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò),增強用戶體驗,讓業(yè)務(wù)觸手可及。
事實上,我國運營商也在進行大膽探索。中國電信聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈打造“元宇宙產(chǎn)業(yè)能力基地”,以5G﹢XR為技術(shù)底座,構(gòu)筑同時具備技術(shù)能力、產(chǎn)品能力、解決方案能力和服務(wù)能力的集團級元宇宙能力生態(tài)平臺,打造多個領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)元宇宙解決方案和示范性標桿項目。中國移動不久前與合作伙伴進行了業(yè)內(nèi)首次基于5G切片的端邊協(xié)同分離渲染無界XR技術(shù)演示,XR用戶借助5G高速率、低時延的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)同邊緣云側(cè)進行實時渲染,同時結(jié)合XR終端側(cè)的本地優(yōu)化渲染提供低時延沉浸式無界XR體驗。中國聯(lián)通推出了虛擬人“安未希”“伊依”及AI數(shù)字孿生虛擬人創(chuàng)作平臺、元宇宙商業(yè)場景創(chuàng)作平臺……在通往“數(shù)實世界”的路上,運營商不僅能提供高質(zhì)量的5G網(wǎng)絡(luò),還有更多的創(chuàng)新可能。