华为iLabCloudVR网络方案白皮书2018955页9mb
报告摘要
Cloud VR 网络方案白皮书总结
核心内容
Cloud VR 是一种将云计算理念引入 VR 应用的方案,通过将显示和声音内容在云端处理后传输至终端,实现 VR 业务的普及和用户体验的提升。该方案允许用户无需高性能本地设备即可享受 VR 服务,从而推动 VR 业务的广泛应用。Cloud VR 的发展可分为三个阶段:起步阶段、舒适体验阶段和理想体验阶段,每个阶段对网络有不同的要求,包括带宽、时延和丢包率。
主要观点
- Cloud VR 业务类型分为 2C(面向消费者)和 2B(面向企业)两类,涵盖巨幕影院、直播、游戏、教育、医疗、旅游等多个场景。
- VR 业务分为弱交互和强交互,弱交互以视频为主,强交互以游戏、社交等为主,对网络性能要求更高。
- Cloud VR 的体验提升依赖网络优化,包括带宽、时延和丢包率的控制,其中时延是关键因素,直接影响用户体验。
- 网络演进方向包括 Wi-Fi 技术升级、PON 技术提升、城域网扩容、云网协同等,以满足不同阶段的业务需求。
关键信息
1. Cloud VR 三个发展阶段的网络需求
| 阶段 | 带宽要求 | 时延要求 | 丢包率要求 |
|---|---|---|---|
| 起步阶段 | ≥80Mbps(VR视频) / ≥260Mbps(强交互) | ≤20ms | ≤9E-5 |
| 舒适体验阶段 | ≥140Mbps(VR视频) / ≥260Mbps(强交互) | ≤15ms | ≤1.7E-5 |
| 理想体验阶段 | ≥440Mbps(VR视频) / ≥1Gbps(强交互) | ≤8ms | ≤1.7E-6 |
2. 时延分配
| 阶段 | 端到端 RTT | 家庭 Wi-Fi | 固定接入网 | 城域承载 |
|---|---|---|---|---|
| 起步阶段 | ≤20ms | ≤10ms | ≤2ms | ≤8ms |
| 舒适体验阶段 | ≤15ms | ≤7ms | ≤2ms | ≤6ms |
| 理想体验阶段 | ≤8ms | ≤5ms | ≤2ms | ≤1ms |
3. 带宽影响因素
- 分辨率:从 4K 到 8K、12K、24K,分辨率越高,带宽需求越大。
- 帧率:VR 视频推荐 30fps,强交互业务推荐 90fps 以上。
- 色深:从 8bit 提升到 10~12bit。
- 编码压缩技术:从 H.264 到 H.265,再到 H.266,压缩比逐步提升。
- 传输方式:包括 全视角传输 和 FOV 传输,后者能显著降低带宽需求。
4. 网络解决方案
起步阶段
- 家庭网:建议部署高性能 5GHz Wi-Fi AP,采用 80MHz 频宽和 2*2 MIMO 技术,推荐使用独立 AP 承载 VR 业务。
- 接入网:以 10G PON 为主,EPON/GPON 受限开通,需对现有网络进行带宽和时延优化。
- 城域网:基于 4K 承载网进行扩容升级,包括 OLT 上行扩容、城域网扁平化、OTN 到 CO 等。
- 承载方式:推荐复用 HSI 通道,避免独立通道带来的复杂改造。
舒适体验阶段
- 家庭网:建议升级为 802.11ax 技术,提升带宽和抗干扰能力。
- 接入网:全面升级为 10G PON,提升带宽和降低时延。
- 城域网:需具备更大的容量和更低的转发时延,采用 CU 分离架构,支持云渲染服务器下沉。
理想体验阶段
- 家庭网:可能采用 60GHz Wi-Fi 技术,实现更高带宽。
- 接入网:向 25G/50G/100G PON 演进。
- 城域网:云网协同,实现更低时延和更高带宽,支持 12K/24K 视频传输。
网络演进策略
- 家庭网:以 Wi-Fi 为主,逐步向 802.11ax 和 60GHz 演进,提升带宽和稳定性。
- 接入网:从 EPON/GPON 向 10G PON 演进,确保带宽和时延满足 Cloud VR 需求。
- 城域网:采用 OTN、波分复用等技术,实现网络扁平化和低时延传输,支持云渲染服务器下沉。
附录:缩略语
- PPD:Pixels Per Degree,角度像素密度
- FOV:Field of View,视场角
- MTP:Minimum Time Per Frame,每帧最小时间
- RTT:Round Trip Time,往返时延
- MCS:Modulation and Coding Scheme,调制编码方案
- VPLS:Virtual Private LAN Service,虚拟私有局域网服务
- BNG:Broadband Network Gateway,宽带网络网关
- CR:Core Router,核心路由器
- OLT:Optical Line Terminal,光线路终端
- ONU:Optical Network Unit,光网络单元
- PON:Passive Optical Network,无源光网络
- CDN:Content Delivery Network,内容分发网络
- OTN:Optical Transport Network,光传送网
- MSS:Maximum Segment Size,最大分段大小
- MTP:Minimum Time Per Frame,每帧最小时间
- MCS:Modulation and Coding Scheme,调制编码方案
- VLAN:Virtual Local Area Network,虚拟局域网
- QOS:Quality of Service,服务质量
- MTP:Minimum Time Per Frame,每帧最小时间
- VPLS:Virtual Private LAN Service,虚拟私有局域网服务
- IPoE:IP over Ethernet,以太网上的 IP
- PPPoE:Point-to-Point Protocol over Ethernet,以太网上的点对点协议
- AAA:Authentication, Authorization, and Accounting,认证、授权和计费
- DHCPServer:动态主机配置协议服务器
- BRAS:Broadband Remote Access Server,宽带远程接入服务器
- OLT:Optical Line Terminal,光线路终端
- ONU:Optical Network Unit,光网络单元
- WDM:Wavelength Division Multiplexing,波分复用
- MCS:Modulation and Coding Scheme,调制编码方案
- MIMO:Multiple Input Multiple Output,多输入多输出
- DFS:Dynamic Frequency Selection,动态频率选择
- CDN:Content Delivery Network,内容分发网络
- QOS:Quality of Service,服务质量
- PPD:Pixels Per Degree,角度像素密度
- PPD:Pixels Per Degree,角度像素密度
- PPD:Pixels Per Degree,角度像素密度
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