元宇宙与5G:为什么说元宇宙的成功离不开5G?
元宇宙这个词已经快要传遍网络了。但实际上,想要实现它的全部潜能,就要搞清楚5G和元宇宙的关系。让我们来一起探讨5G支持的那些激动人心的新用例(例如元宇宙VR、元宇宙XR),了解它将如何助力Web 3.0成为现实。最重要的是了解它们如何与另外一项新兴技术——“5G技术”相融合。实际上,我们认为5G是元宇宙及其设备和应用开发者生态的关键使能因素。
元宇宙VR和AR设备
在谈论5G和网络之前,我们先聊聊设备。可以把它们想象成现实世界与元宇宙相连的代理或者传送点。现阶段,我们要用键盘和触屏与之进行交互,而且还要先学会如何操作才行。而从用户体验的角度看,新型的元宇宙设备,让用户可以进行更符合直觉的交互,从而更轻松地使用数字内容和信息。
作为连接两个世界的代理,这些设备要把现实世界的信息翻译给世界,同时也要把世界的信息翻译给现实世界。
把现实世界的信息翻译给世界——即感知现实环境——是通过大规模传感器生态系统实现的,它们实际上也塑造了物联网。而对于元宇宙来说,物联网技术依赖于激光雷达、摄像头、体三维捕捉设备、触觉服饰和手套、神经手环甚至类似Neuralink的设备。
把世界的信息翻译给现实世界——即使用元宇宙中的内容——是由大规模VR、AR和MR(它们以及触觉和其他知觉交互技术通常被统称为XR)生态系统实现的。此外还有全息投影设备。
上述所有设备都要佩戴舒适、重量轻便且价格合理,才能激发用户的需求。更重要的,它们需要高性能、可靠而安全的网络连接。目的在于把控制任务和计算任务从设备转移到边缘。设备需要尽可能低的时延,而边缘服务器需要能够实时渲染图形,然后把数据回传到头戴设备上,就仿佛是开视频会议那样简单。
尽管设备生态系统仍在萌芽阶段,但是XR生态系统已经有所行动,它用到了Boundless XR和CloudXR技术。这些多方访问边缘计算(multi-access edge computing,MEC)技术帮助实现了更沉浸的用户体验。VR眼镜可以展示更高细节等级(level of detail,LOD)的内容,而AR眼镜可以支持更复杂的现实世界交互。当然,这些都是有代价的。
值得注意的是,AR/VR设备与边缘云服务器互相传输数据,要在毫秒之间完成。最好有确定的时延,且数据率要高。因此,可靠、安全而低时延的无线连接对于XR设备至关重要。而目前唯一能够实现这种无限连接的技术就是5G。那么我们来聊聊5G!
网络要求:使用5G支持元宇宙
总体而言,5G的发展已经时间不短了。过去的电信行业只需考虑连接问题,而这些年来,电信生态系统多样发展,各种厂商、运营商、原始设备制造商、公有云服务商和应用开发商都纷至沓来。因为“无线”精妙而迷人。
在元宇宙的背景下,很多的连接以外的功能和需求都要被考虑到。在此,我们给出下方的表1,囊括了随时随地的访问、消费级XR设备、边缘-云端功能、相关标准以及开发社区易用性。接下来我们将详细讨论各个要点。
说到随时随地访问,目前已有多种无线连接技术。最流行的有蓝牙、Wi-Fi和蜂窝技术。蓝牙的局限在于传输范围、速率和可靠性。当前版本的Wi-Fi提供所需的速率,但会遇到信号拥堵的情况。当多个XR设备同时连接的时候,就会产生很高的时延。Wi-Fi 7将解决拥堵问题,但是在传输范围和全球覆盖率方面远不及蜂窝技术。同时,它并不提供服务水平协议(SLA),而5G的网络切片则可以提供服务水平协议,这对于许多企业应用都是必需的。
5G带来的好处,不限于传输速率、范围、可靠性和时延。实际上,目前5G的平均下行/上行速率是每用户200Mbps/30Mbps。根据调度器、无线承载配置和无线条件的选择,可实现的时延在频率范围1(FR1,即低于6GHz)的10ms和FR2(高于24GHz,如毫米波段)的5ms之间。如今5G的可靠性可以达到99.99%,未来几年,可以达到小数点后5到6个9的可靠性。
元宇宙功能和需求 | 5G和生态系统如何满足这些需求 |
随时随地访问多元化的元宇宙。用轻便、易用性高的XR设备体验元宇宙。 |
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用轻便、易用性高的XR设备体验元宇宙。 |
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云和边缘云(MEC)能力 |
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标准化接口 |
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开发者轻松获取社区服务 |
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新兴元宇宙应用和服务
尽管元宇宙面临重重挑战,但是在接下来的几个月里,5G的覆盖范围会不断赶上来,让XR的拥趸可以随时随地连入元宇宙,享用新奇的应用和服务。
为了避免未来元宇宙XR数据流遭遇拥堵,我们需要更高级的网络服务。这是电信运营商创造业绩的好机会。例如,运营商可以收取专用元宇宙切片费用。或者收取基于位置的服务(LBS)的费用。或者他们可以打造自己的元宇宙生态系统。
一旦实施,5G基础设施就将支撑高级消费级和企业级元宇宙用例。想象一下,到了2025年,这一切发生在你的元宇宙中。你的下一次商务会议,可以在全沉浸式空间中展开。会议结束,你“走出”会议室,使用加密货币订购了一份披萨。你可以地吃掉它,但我想你更希望真实的披萨能够送到你的实际所在地,然后真实地享用它。
元宇宙需要高可靠度、高吞吐量和确定时延的网络。只靠当今的尽力而为的移动宽带服务是远远不够的。5G已经整装以待,但是还面临一些问题,如网络密度、频谱可用性、室内/室外网络容量增强,以及广域网范围的移动宽带(MBB)、任务关键型通信(MCC)和XR服务的共存问题。
爱立信当前的5G RAN产品组合可以有效助力元宇宙的发展。它包含各类软件工具箱,如采用同类最优硬件的时间关键型通信(Time-Critical Communication),可以提供确定性时延、高可靠度的实时服务(如XR服务)。目前已经有很多功能可以实现,而随着3GPP标准的推进,未来我们还将推出更多服务,助力元宇宙发展。
只提供高质量网络是不够的。所有生态系统中的玩家都要参与进来,携手制定有关研发和标准化的路线图。如果没有紧密的合作,元宇宙就不可能在几年内就成型,甚至根本发展不起来。爱立信正在生态系统中发挥着自己的作用,通过提供5G网络(最终会升级为6G网络)支持元宇宙的发展。
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