无线智慧网络与边缘应用 李可 中国移动研究院
新时代信息产业迎来新变革 支撑新发展 新变革 : 网络重构 + 能力升级带来信息产业自身变革 通信 1.0 通信 2.0 通信 3.0 通信 4.0 1G 2G 3G 4G 5G 模拟化数字化 IP 化 CT/IT 融合 新发展 : 信息产业的带动性 + 基础性支撑经济新发展 第三产业成为关键驱动 7.9% 7.8% 7.3% 信息通信业 抓手 作用更加突出 6.9% 6.7% 6.9% 3.5 3.7 3.5 3.7 3.9 4 2012 2013 2014 2015 2016 2017 新型工业化城镇化农业现代化
5G 具备三大性能两大能力, 构成全新一代基础设施 1. 超大带宽超高速率 (>1Gbps, 峰值速率提升 10 倍以上 ) 2. 高可靠超低时延 ( 可靠性 99.999%,1 毫秒空口时延 ) 3. 超多连接 ( 每平方公里百万连接 ) 网络切片, 服务各个行业 5G 网络切片提供了端到端 逻辑 + 物理 的 QoS 保障能力, 灵活的形式满足垂直行业应用差异化服务的需求 MEC, 支撑边缘云业务发展 5G 用户面会话管理 无线智能感知与业务分发等, 使 边缘计算成为 5G 原生核心能力 相比 4G,5G 具有 更高速率 更高的连接密度 更低的网络时延 更安全 更可靠 更丰富的覆盖组网能力 更精准的定位 更快移动性的支持
5G 需要提前布局, 以多种手段撬动垂直行业 机遇 : 万物互联催生连接新价值 万物互联时代, 将由单一领域创新向跨领域协同创新转变, 由面向个人服务向面向各行各业服务转变 连接规模开放平台数字化创新服务 挑战 : 5G 产业生态的构建相比 2G-4G, 需要提前布局, 以示范等多种手段撬动垂直行业 2G 3G 4G 通信 4.0 & 5G 需求 通信业务单一, 需求清晰 需要深度了解各行各业对信息技术的需求 技术 聚焦通信技术自身发展 需要打破行业壁垒, 推动移动通信与各行各业深度融合 模式 清晰成熟的商业模式 需要探索与垂直行业共赢的全新商业模式 定位 通信产业核心地位 需要转变固有思维, 以示范 资本 技术等多种手段撬动垂直领域
以 2020 年商用为目标, 引领全球 5G 发展 1. 引领 5G 创新发展, 占据技术制高点 主导 5G 系统设计及标准制定担任国际标准组织重要席位牵头国际标准化 2. 开展 5G 试验和应用示范, 加速产业成熟 需求及关键技术研究 关键技术测试 启动外场试验 规模试验应用示范 启动最早规模最大推进最实 2013 2016 2017 2018 2019 2020 成立 5G 联创中心
以 5G 联合创新中心打造融合生态 中国移动 139 合作计划重要跨行业创新平台 推动基础通信能力成熟孵化融合创新应用和产品构建跨行业融合创新生态 构建 5G 联创中心产业生态, 打造 5G 开放能力, 孵化创新应用 联合产业发布多项创新成果为垂直行业提供创新应用与解决方案 227 产业合作伙伴 17 试验城市 1 亿创新资金 14+N 开发实验室及联盟 1000+ 5G 基站 17 研究报告 6 创新应用 4 一等奖 13 二等奖 1 评估体系 14 三等奖
探索 5G 与垂直行业应用 交通 分级决策控制远程驾驶网联无人机 embb,urllc,mec 重点垂直领域 能源 差动保护电力应急通信保障 embb,urllc, emtc, 切片 视频娱乐 VR/AR 4K/8K 高清视频云游戏 embb,urllc,mec 工业 质量检测 AR 设备点检机器人巡检 AGV 搬运机器人 urllc, emtc, 切片,MEC 医疗 医疗远程操控医疗监测医疗高清视频 embb,urllc, 切片,MEC 农业 urllc, emtc, embb 金融 urllc, emtc 无人机巡检无人机植保智能灌溉 移动支付数字生态银行 教育 embb 移动式远程互动教学沉浸式虚拟创新教学智慧平安校园
5G+VR 融合创新趋势的判断 随着文体娱乐进入 4K/8K 时代, 对于带宽需求强烈, 超高清视频 AR/VR 将成为 5G 率先成熟的应用场景 AR/VR 与 5G 的结合将进一步提高交互性和沉浸感,VR/AR 将从传统的娱乐行业向各行业应用拓展 教育 工业 医疗 娱乐 旅游
VR 产业发展面临的挑战 PC VR: 更好的画质, 价格昂贵缺乏便携性 阻碍 VR 设备的普及 整个行业的发展 Mobile VR: 价格较低但重量较大且计算能力有限
Cloud VR 是 VR 产业发展的最佳形态 Cloud VR 打破僵局 : 廉价, 高品质的画质和便携性 VR 终端通信传输云渲染资源 头部姿态, 用户输入等数据的采集与处理 ; 成熟高效的视频流解码能力 ; ATW 等算法隐藏传输时延, 减少带宽占用 ; 高带宽 低时延 低误码率的 5G 通信网络 ; 密集用户场景的部署方案 ; 针对 5G 网络优化的并发多媒体传输协议 ; 多用户 多业务并发的 GPU 虚拟化技术 ; 物理计算节点间的资源及用户调度 ; 成熟高效的编码能力 ;
云 VR 商业价值及愿景 降低消费者体验门槛 让消费者花费比较低的费用, 就可以随时随地享受云 VR 带来的高质量用户体验 助力运营商业务 刺激网络流量的使用 ; 成为 5G 时代的杀手级应用, 协助运营商转型数字服务 扶持开发者及生态系统 大量普及的 VR 头显让开发者通过研发精品 VR 内容盈利 ; 云 VR 技术形态及标准化接口有助于降低终端碎片化问题, 减少适配难度 ;
5G 智慧网络五大要素 新网络 5G 新平台 开放合作 智慧网络 云化重构 新设施 新能力 AI 大数据 新资源
四轮驱动, 推动 5 G M E C 全面发展 1 标准 2 产品 3 产业推进 4 融合创新 主导 5G MEC 标准 明确技术路线, 引 开展规模试验, 推 依托 5G 联创, 构建 制定 导 MEC 产品开发 动产业成熟 产业生态 需求 架构 接口 部署位置 产品形态 虚拟化技术 技术 / 测试规范 技术验证 业务示范 创新业务 创新商业模式 关键技术
明确 M E C 场景化部署策略 5G URLLC 5G embb 0.5ms 4ms 1.5ms UE 基站边缘云 ( 下图位置 2) 医院 / 工厂本地网 边缘应用边缘应用边缘应用 Internet DU CU MEC UPF 接入环 CU MEC UPF 汇聚环 CU MEC UPF 核心环 5G UP 5G CP CU DU MEC 1. 接入机房 2. 普通汇聚机房 3. 重要汇聚机房 定位 AR/VR 等极高实时性业务 企业网等内容本地化高隔离业务 监控视频分析等高传输带宽节省业务 云游戏等较高实时性业务 园区网等内容本地化高隔离业务 mcdn 等高计算 / 存储业务 天线权值优化等区域协同业务 兼顾业务时延和计算能力等需求, 分场景灵活选择 MEC 部署位置
GPU 虚拟化能力 可支持多用户并发 ; 处理资源灵活配置 ; 同时具备以下多业务能力 : AI 渲染 视频编辑 视频编码 重点关注以下性能 : 设备稳定性 渲染及编码时延 设备功耗 合规性 综合成本
联创成果 :5G+VR 互动类应用解决方案 2017.11 展出全球首套基于 4G 网络和 MEC 的云 VR 验证系统 ; 2018.4 推出全球首套基于 5G 网络的 6DOF 云 VR 验证系统 ; 2018.9 牵头 GSMA Cloud AR/VR 工作组进行技术研究与落地 ;
解决方案 :5G+VR 视频类应用 5G 网络推动 VR 视频采集设备无线化, 使设备可以在大空间内自由移动 embb 和 MEC 特性使 VR 视频云服务具备更大的入口带宽和更强的视频参数转换能力, 为用户节省流量 虚拟专网 为 VR 视频传输业务提供专用通道, 保障业务体验稳定 5G 基站 消费级 VR 摄像机 5G 基站 VR 视频云端 /MEC 处理 VR 视频 虚拟专网 5G 基站 专业级 VR 摄像机 5G 基站 VR 视频拼接 VR 视频转码 Tile 划分 其他业务 5G 承载网 用户设备
解决方案 : 带宽占用 VR 互动类业务 VR 视频类业务 Resolution Frame Rate (FPS) Compression Bandwidth (Mbps) RTT (ms) Sphere Resolution Frame Rate (FPS) Compression transfer method Bandwidth (Mbps) RTT (ms) 2K(2560*1440) 70 H.264 30~50Mbps 20 4K(3840*2160) 60 H.265 Sphere 20~40 20 Sphere 90~130 4K(3840*1920) 90 H.265 50~200Mbps 16 8K(7680x4320) 90 H.265 FOV 30~50 16 8K(7680*3840) 120 H.266 200~800Mbps 10 12K 3D (11520*6480) 120 H.266 Sphere 500~700 FOV 200~300 10
解决方案 :5G+4K 超高清快游戏 访问请求 无需下载 TV 端 PC 微端 5G 网络 5G 超高清快游戏 安装部署 Android ios 端
联合创新 : 构建 5G VR/AR 创新生态 5G VR/AR 工作组 任务 1:5G 云 VR/AR 端到端产业推进 任务 2:5G 云 VR/AR 业务解决方案及技术创新 任务 3:5G 云 VR/AR 业务应用场景研究及商业化落地 首批合作伙伴
国际合作 :GSMA Cloud AR/VR Forum 论坛创始成员 : 中国移动和德国电信共同领导该项目 项目在 11 月华为 EMBBF 上正式启动 MWC 2019 上会发布共同白皮书及原型展示
联创成果 :VR 产业洞察 5G 云 VR 应用创新研究报告 VR 产业发展现状及重点业务应用 5G 云 VR 关键技术及能力需求 5G 云 VR 端到端解决方案 5G 云 VR 商业前景及商业模式
联创成果 :5G VR/AR 孵化项目 基于 5G 云 VR 互动类业务 ( 教育 游戏 ) 应用 ( 绽放杯二等奖 ) 借助高速稳定的 5G 网络, 将云端的显示输出和声音输出等经过编码压缩后传输到用户的终端设备, 实现 VR 业务内容上云 渲染上云 可以有效地降低 VR 终端对硬件的要求, 又能维持良好的用户体验 基于 5G 网络切片的多场景 VR 直播互动应用 ( 绽放杯二等奖 ) 面向 VR 直播互动场景的新型业务形式, 引入 5G 网络切片技术为新业务新场景提供端到端质量可保证的网络通信连接, 解决了 VR 直播互动场景的网络通信痛点, 并为直播的新型互动场景的研发提供的可能 基于 5G 网络的 AR 远程协作应用 基于 5G 超大带宽的保障,AR 通迅可实现多人协同时的图像及语音信息共享和远程交互,5G 网络使音视频通讯的质量大幅提升, 在丰富信息传输方式的同时, 提升通讯的效率 5G 8K VR 即摄即传直播互动应用 为 5G 网络应用于 8K VR 直播互动业务的首次尝试,
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