2016年面向VR业务的承载网络需求白皮书_48页_3mb

华为iLab VR技术白皮书总结

核心内容概述

本白皮书主要探讨了虚拟现实（VR）业务和应用的承载网络需求，特别是VR 360视频的发展趋势、技术演进、网络传输方案及对家庭和接入网络的影响。VR作为下一代互联网和计算平台，通过多感知性和实时交互，为用户提供沉浸式体验，其发展对网络带宽、时延和丢包率提出了更高的要求。

主要观点

• VR业务包括弱交互式和交互式两种体验，其中VR 360视频属于弱交互式，用户主要通过改变视角进行体验，但无法与虚拟环境进行实质性交互。
• VR 360视频对网络带宽需求极高，其传输方案分为全视角传输和FOV传输两种，前者需高带宽，后者通过牺牲部分画质来降低带宽和时延要求。
• VR业务的流量特征表现为“大象流”，即高带宽需求，且在热点事件下流量波动极大，对网络资源的动态分配提出了挑战。
• VR对网络时延和丢包率要求更高，尤其在直播场景中，需满足端到端20ms的交互延迟。
• VR业务对家庭网络、接入网、城域网提出了新的需求，如更高的带宽、更好的覆盖性、更低的时延和更高的可靠性。

关键信息

1. VR业务对网络的影响

• 带宽需求：VR业务对带宽需求远高于普通视频业务，从入门体验的25Mbps到极致体验的5Gbps甚至更高。
• 时延和丢包率：VR对时延和丢包率要求较高，尤其在直播场景中，需保证端到端延迟在20ms以内，丢包率需控制在极低水平。
• 网络架构挑战：VR业务的爆发性增长要求网络具备动态扩容能力，同时需采用更先进的技术，如分布式架构、高带宽接入等。

2. VR 360视频的业务原理与传输方案

• 全视角传输方案：将所有视角信息传输给终端，带宽需求高，但交互延迟低。
• FOV传输方案：只传输当前视角信息，带宽需求较低，但需满足端到端延迟要求。

3. 技术演进路线

• Pre-VR阶段：以2016年为起点，分辨率和画质较低，单眼分辨率为960*960，码率为16Mbps。
• Entry-Level VR阶段：分辨率提升至8K，单眼分辨率为1920*1920，码率提升至64Mbps。
• Advanced VR阶段：分辨率进一步提升至12K，单眼分辨率3840*3840，码率提升至279Mbps。
• Ultimate VR阶段：分辨率达到24K，单眼分辨率7680*7680，码率提升至3.29Gbps。

4. 家庭网络需求

• 带宽要求：随着VR体验的提升，家庭带宽需求从100Mbps逐步提升至5Gbps。
• Wi-Fi标准：需使用802.11ac Wave2、802.11ad、802.11ax等新一代标准，以满足高带宽、低时延和广覆盖。
• 分布式Wi-Fi方案：为了提升信号覆盖，建议采用分布式部署，如Wi-Fi Repeater、PLCAP、ETHAP等。
• 组播支持：Wi-Fi需支持组播传输，以提高直播体验。
• 干扰控制：需避免2.4G频段的干扰，选择更高效的频段如5G或60G。

5. 接入网分析

• 光纤接入技术：GPON、10G PON、40G PON、100G PON等，适用于VR不同阶段的带宽需求。
• 铜线接入技术：ADSL、VDSL2、Vectoring、Super Vectoring、G.fast等，但受限于带宽和传输距离，不适用于高带宽VR业务。

网络要求分析

在线点播

• 全视角传输方案：带宽需求为码率的1.5倍。
• FOV传输方案：带宽需求为码率的1.3倍，但需满足更高的时延要求。

在线直播

• 全视角传输方案：带宽需求为码率的1.3倍，同时需满足实时性要求。
• FOV传输方案：带宽需求为码率的1.3倍，但通过降低画质换取更低的带宽和时延。

总结

随着VR技术的发展，网络承载能力必须随之提升，以满足更高的带宽、更低的时延和更小的丢包率要求。在家庭网络中，需采用新一代Wi-Fi标准和分布式部署方式，以支持VR的高带宽和低时延需求。在接入网中，光纤接入技术将成为主要选择，而铜线技术则逐渐被边缘化。VR业务的演进将对网络架构、设备性能和传输方案提出新的挑战，网络运营商需提前布局，以保障VR业务的顺利发展。