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一文读懂VR+5G:颠覆时代的5G,不仅仅是快那么简单

2018-07-12 16:01:25 来源:87870作者:蜗牛
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5G技术能为VR提供哪些支持?作为4G网络的升级版,它到底为何能够成为VR市场的引爆点?

自2014年三星电子开发出首个基于5G核心技术的移动传输网络开始,5G就成为了科技业界内的热点。作为一项颠覆性技术,5G将极大地改变人们的生活方式,并在VR/AR、自动驾驶、智能假造等场景中有广泛应用。


根据华为发布的《5G时代十大应用场景的白皮书》,云VR/AR被列为5G时代最值得期待的应用场景之一。那么,5G技术到底能为VR/AR提供哪些支持?5G时代,AR/VR体验又将拓展出哪些值得期待的应用场景?作为4G网络的升级版,5G何以成为VR/AR市场的引爆点?


15G推动VR发展的关键——高速传输




目前,智能手机终端的VR/AR应用多数是基于独立的APP运行。就观看VR视频为例,一段几秒钟的高清全景视频便可达到几十兆甚至几百兆。在主流的4G网络的传输速度下,用户是难以流畅观看VR视频的。


而对于AR体验来说,虽然可以依靠离线的识别处理机制来呈现虚实结合的体验,但当识别的景象发生连续大量的动态变化时,单单依靠终端便难以负荷庞大的计算量。


为此,华为VR OpenLab联合视博云等合作伙伴在今年2月举办的西班牙MWC展览会上,发布了最新的VR解决方案——Cloud VR,即将VR运行能力由终端向云端进行转移,以此来推动VR/AR应用在智能手机端的普及。


然而,这种解决方案的实现所依托的仍然是高效的传输网络——5G。



所谓5G,指的是第五代移动通信网络,其主要目标是打破当前无线网络中范围限制的壁垒,真正让用户能够拥有实时联网、随处可用的体验。


作为4G网络的真正升级版,5G最大的特点便是采用特高频进行通信。根据国家工信部的规定,我国的5G初始中频频段为3.3-3.6GHZ和4.8-5GHZ两个频段,同时,24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高频频段也正在征集意见。而当下主流的4G LTE所采用的却多是0.3-3GHZ频段。



也就是说,5G所采用的频率是远高于4G网络的。而频率越高,频段就越宽。频段加宽,就可以使单位传输量得到大幅度提升,进而带来超高速的传输速率(可以将频段理解为车道,车道加宽,速度自然提升)。



从理论上来讲,5G网络的最高传输速度可高达每秒数十Gb。目前,三星电子所研发的5G网络已成功实现在28GHZ的频段下达到速度1Gb、范围2Km以内的数据传输(当前4G服务的传输速度约为0.06G)。


这个概念就意味着,在5G时代,一部超高清的电影可在1秒之内下载完成。同样,一段超高清的VR全景视频也可以实现实时的流畅播放。


25G优化VR体验的核心——微基站




但是,仅仅“快”仍无法解决VR/AR体验在移动终端中的延迟问题。事实上,5G网络还在其整体设计上采用了不同于4G网络的基站布局和处理机制,以此来缩短传统VR体验中的延迟时间。


对传输网络来说,所采用的频率越高,传播过程中的衰减也越大,这就导致了5G网络覆盖能力的减弱。所以,同4G网相比,5G所需要的基站数量将更加庞大。


但同时,覆盖范围的缩小也减轻了基站所承载的传输压力。因此,相比于4G网络建造的宏基站,5G网络所采用的基站更多的是微型基站。



在未来的5G时代,微基站随处可见,它将遍布在各个生活和工作场所。这也意味着,5G网络的基站将距离用户更近。它可能就藏在用户的办公楼里、用户休息的咖啡厅里、甚至离用户的家仅几步之遥。


基于微基站,5G采用移动边缘计算机制,即将处理逻辑下沉到网络的边缘,也就是更靠近用户的基站上。一旦用户发出请求,数据便可以在极短的时间内传输到基站,而基站也可以更快速地给用户以反馈。


正是基于这种高效的传输机制,5G网络才能够让VR/AR应用在移动终端的时延极大地缩短。根据IMT-2020制定的指导方针,5G将提供1毫秒的OTA往返延迟。实际上,当延迟小于10毫秒时,人类就基本无法察觉到画面的延迟。因此,5G的到来将会彻底消除VR使用中由时延所带来的眩晕感,从而真正提升移动终端的虚拟体验。



北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验网络服务基础研究中心副主任齐秀全在新华网的采访中曾说:“5G能够给我们带来很多不同的业务体验形式和技术上的保障,从不同角度支撑高宽带、低延时和计算密集型业务的开展。到2020年5G正式商用之际,AR/VR体验将成为市场主流。”


35G时代,更多的VR应用场景将成为现实



正如前文所言,4G网络仅能够满足部分VR/AR应用,但5G时代的到来不仅增强了现有的虚拟体验,还将拓展出全新的应用场景,真正使VR/AR发挥其在移动终端的优势,解决用户生活中的痛点。


比如,目前发展缓慢的VR直播。囿于4G网络环境的带宽限制,用户无法仅靠移动终端来实现体育赛事和演唱会等大型场景的现场直播,即使采用专用级的VR全景摄影机来进行视频采集,用户终端的观看体验也仍然欠佳。但随着5G时代的来临,高清VR视频的上传和在线播放的流畅性都将在几秒之内完成。



同时,5G网络还可以使基于AR的车载导航成为现实。将导航地图和实时路况等信息投射在驾驶员眼前的挡风玻璃上,使驾驶员在搜索路线的同时也能够对行驶道路的状况进行把控,从而既提升了行驶的安全性,也节省了驾驶时间。


此外,随着5G的部署,一些对实时性要求较高的应用,诸如远程手术、虚拟课堂培训和即时VR内容创作等,也都将得到普及。


正如乔秀全教授所说,AR/VR在5G时代的发展将为我们开启一个全新的时代。


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