行業白皮書：《5G雲化虛拟現實白皮書》

        【每日科技網】

　　影創科技、諾基亞貝爾、信通院兩化所與青島市崂山區人民政府聯合發布行業白皮書——《5G雲化虛拟現實白皮書》。針對虛拟現實網聯化發展趨勢，結合近期5G商用正式開啟契機，白皮書從效果、性能、經濟性三個維度分析了5G對VR/AR/MR賦能情況，總結了5G+VR/AR/MR關鍵技術的産業成熟度，同時歸納了5G雲化虛拟現實在教育、文娛、工業、醫療等領域的特色實踐案例。白皮書倡導應牢牢把握住VR/AR/MR技術創新與5G帶來産業變革的窗口期，發揮VR/AR/MR帶動效應強的特點，以技術創新為支撐，以應用示範為突破，以産業融合為主線，豐富VR/AR/MR商業模式，整合VR/AR/MR産業鍊資源，構築“5G雲化虛拟現實”融通發展生态圈。

　　5G雲化虛拟現實 白皮書

　　2019年6月

　　緻  謝

　　本白皮書由上海諾基亞貝爾股份有限公司、中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所、上海影創信息科技有限公司與青島市崂山區人民政府聯合撰寫。限于編寫時間、項目組知識積累與産業尚未完全定型等方面的因素，内容恐有疏漏，煩請不吝指正。

　　白皮書編寫組：

　　王澤權、羅江、劉澤、Chia Peter、Liang Yong、于詠梅、張國慶、陳曦、胡可臻、宮政、郭英男、王保生、孫明、陳楚天、胡金鑫、孫立、王潇、曾震湘、謝偉、程裕翔

　　目  錄

　　一、 背景概況   1

　　(一) 5G三大場景成為經濟社會數字化轉型的關鍵使能器 1

　　(二) 5G産業鍊條長，輻射帶動性強 2

　　(三) 2019年成為我國5G商用元年 5

　　(四) 基于eMBB場景的虛拟現實成為5G應用落地的切入點 6

　　(五) 5G雲VR成為虛拟現實産業生态中的新興力量 8

　　(六) 5G雲VR成為虛拟現實産業政策熱點方向 9

　　二、 技術趨勢   11

　　(一) 5G催化虛拟現實“五橫兩縱”技術架構持續演進 11

　　(二) 5G雲化虛拟現實技術有望在2-5年内逐步成熟 22

　　(三) 5G助推虛拟現實體驗性、功能性與經濟性的優化提升 25

　　(四) 5G标準規範演進牽引虛拟現實體驗進階 28

　　三、 5G雲化虛拟現實應用場景   32

　　(一) 5G雲化虛拟現實+教育 32

　　(二) 5G雲化虛拟現實+演唱會 33

　　(三) 5G雲化虛拟現實+工業 35

　　(四) 5G雲化虛拟現實+醫療 36

　　(五) 5G雲化虛拟現實+遊戲 37

　　四、 發展建議   38

　　圖表索引

　　圖 1 5G三大應用場景及商用落地時序 2

　　圖 2 5G産業鍊框架視圖 5

　　圖 3 虛拟(增強)現實産業地圖 9

　　圖 4 虛拟現實沉浸體驗階梯 12

　　圖 5 虛拟現實“五橫兩縱”技術架構 12

　　圖 6 端到端網絡切片實現機理 18

　　圖 7 5G QoS機制圖 18

　　圖 8 5G雲化虛拟現實技術樹 22

　　圖 9 5G雲化虛拟現實關鍵技術成熟度曲線 23

　　圖 10 5G雲化虛拟現實技術路标 25

　　圖 11 本地/4G/5G+VR/AR方案對比 28

　　圖 12 VR/AR服務器在5G網絡上部署的兩種基本方案及其時延 29

　　圖 13 3GPP Rel15、16、17實現的主要功能和性能 30

　　圖 14諾基亞貝爾實驗室預測的5G增強、B5G/6G主要功能和性能 30

　　圖 15 5G+MR全息教室特性 32

　　圖 16 5G+MR全息教室網絡架構 33

　　圖 17 5G+VR演唱會全景直播網絡架構 34

　　圖 18 5G雲化虛拟現實工業遠程協助網絡架構 36

　　圖 19 5G+VR/AR雲遊戲網絡架構 37

　　表 1 近眼顯示技術網絡能力需求 13

　　表 2 雲渲染下不同分辨率和刷新率的設備對帶寬和時延的需求 20

　　表 3 5G雲化虛拟現實網絡傳輸技術路徑 31

　　一、背景概況

　　(一) 5G三大場景成為經濟社會數字化轉型的關鍵使能器

　　自上世紀80年代以來，移動通信每十年出現新一代革命性技術，持續加快信息産業的創新進程，不斷推動經濟社會的繁榮發展。目前，我國移動數據流量的快速增長将使城市核心區業務密度大幅提升，預計在2021年左右将超過4G網絡承載能力。此外，現今的4G移動通信技術主要用于消費領域，尚未真正從根本上變革經濟體的工業或公共部門，随着5G技術不斷發展并支持海量終端、機器和流程聯網，通信将成為一個高速率、高吞吐量、高可靠性和低時延平台。5G将以全新的網絡架構，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力，開啟萬物廣泛互聯、人機深度交互的新時代。

　　從移動互聯網和物聯網主要應用場景、業務需求及挑戰出發，可歸納出三大5G主要技術場景。一是增強型移動寬帶(eMBB)，将擴展現有4G價值，大幅提升網絡性能和用戶體驗，主要用于虛拟現實、超高清視頻等文娛領域，并驅動4.4萬億美元的經濟活動;二是海量機器類通信(mMTC)，将提升頻譜利用能力，顯著降低成本，促進機器通信和傳統物聯網應用投入，主要在智慧城市、智能家居等領域産生規模經濟效益，将驅動3.6萬億美元的經濟活動;三是超高可靠低時延通信(uRLLC)，支持高可靠性、超低時延、高安全性及可用性的關鍵業務型應用，如工業自動化、自動駕駛汽車、遠程醫療等，将驅動4.3萬億美元的經濟活動。根據目标市場需求和技術成熟度，以大型賽事等活動和娛樂消費為牽引，增強型移動寬帶是首先獲得應用的場景，其次是由工業互聯網和車聯網驅動的超高可靠低時延通信，最後是需要良好的網絡覆蓋和低成本通信終端的海量機器通信。總體上看，5G的廣泛應用将為大衆創業、萬衆創新提供堅實支撐，助推制造強國、網絡強國建設，使新一代移動通信成為引領國家數字化轉型的通用目的技術。

　　(圖 1 5G三大應用場景及商用落地時序)

　　(二) 5G産業鍊條長，輻射帶動性強

　　從傳統通信産業升級需求和垂直行業應用需求角度出發，5G産業可大緻分為基礎層、設備層、網絡層、支撐層以及應用層。 基礎層包括集成電路、新型顯示、通信組件等，為上層通信設備和應用服務提供基礎技術支撐;設備層包括系統設備、雲設備、終端設備和儀器儀表等，為應用服務提供通信傳輸路徑;網絡層包括網絡規劃、運營商、IT服務和網絡安全等，是落實通信基礎設施建設和通信能力保障的重要組成部分;支撐層将提供雲計算、邊緣計算、大數據、人工智能等數據處理、挖掘、分析能力，服務于傳統通信和垂直行業的相關應用需求;應用層依托以上各層基礎實現5G與大視頻(虛拟/增強現實和超高清視頻)、無人機、工業互聯網、車聯網、醫療健康等各個行業的融合應用。

　　5G觸發信息産業重點領域發展升級。 5G網絡規模部署首先将推動ICT制造産業升級，射頻、天線、光模塊及系統設備将迎來技術升級和産業需求擴張。在集成電路等基礎硬件方面，5G時代頻段數量提升及海量設備連接帶來濾波器和功率放大器增量明顯，到2020年全球射頻器件整體規模将達到200億美元，200mm等效的射頻SOI晶圓出貨量超過200萬片;同時5G網絡架構變化以及基站規模部署将有效刺激光模塊需求，預計5G時代我國光模塊産業投資額大約為1500億元-1700億元(包括無線網絡和傳輸網)。在設備層面，Massive MIMO技術要求天線系統具備64T64R或128T128R并搭配多組射頻單元，5G時期基站天線投資規模将遠超4G，總投資額達到約500億元規模水平，并帶動PCB量價齊升，預計單個5G宏基站的PCB價值量是4G時代的兩倍以上。在網絡服務層面，2017年我國網絡安全産業規模達到457億元，5G時代以提高系統靈活性和效率并降低成為而引入的SDN和NFV等IT技術将給網絡安全帶來更多挑戰，預計5G正式商用後網絡安全産業将迎來全新的增長動能。

　　5G催生信息産業衍生全新産業鍊條。 其一，移動邊緣計算是為适配5G網絡超大連接、超低時延以及超大帶寬等核心要素而形成的分布式計算方式，并衍生出全新的産業生态系統，包括電信運營商、電信設備商、IT廠商、第三方應用和内容提供商等多個環節。其二，5G具有高頻和低頻兩種頻譜資源，宏基站作為低頻載體是前期網絡商用部署重點，而中後期高頻網絡的無縫深度覆蓋，将推動基站需求由宏基站向小基站轉移，中小型設備廠商及IT設備商積極進入小基站市場，預計2021年全球室内小型基站市場規模将達到18億美元。其三，5G網絡呈現軟件化、智能化和平台化趨勢，通信技術與信息技術的深度融合将有效推動SDN/NFV等網絡服務産業發展，到2022年全球NFV和運營商SDN市場規模分别将達到375億和178億美元。

　　5G賦能跨界應用産業提質增效。 5G通過與交通、醫療、工業、文化娛樂等各個行業融合，孕育新興信息産品和服務，産生各種5G行業應用，重塑傳統産業發展模式。5G技術讓智能家居、可穿戴設備等新型信息産品，虛拟現實等數字内容服務真正走進千家萬戶，增加信息消費的有效供給，推動信息消費的擴大和升級，釋放内需潛力。5G也将與大數據、雲計算、邊緣計算、人工智能等ICT前沿科技技術深度融合，産生更具創新的豐富應用，提升了5G各應用領域的智能化水平。

　　(圖 2 5G産業鍊框架視圖)

　　(三) 2019年成為我國5G商用元年

　　我國高度重視5G戰略地位，通過網絡強國、制造強國、十三五規劃等對5G做出重要部署，旨在完成“2G起步，3G突破，4G并跑，5G引領”的發展任務，使我國成為5G技術、标準、産業和應用發展的國家之一。總體發展思路歸納為：加強統籌規劃，建立協同推進機制;統籌科技資源，加大研發支持力度;推動形成全球統一的5G國際标準;啟動技術試驗，支撐研發與國際标準制定;加強組織協調，提高國際标準話語權;開展頻譜研究，為5G發展争取頻率資源;注重應用牽引，開展5G面向行業應用研究;加強開放與合作，推動構建國際合作體系。相應舉措是：成立國家IMT-2020(5G)推進組;部署重大專項及863項目;啟動5G技術研發試驗;推進5G與行業應用融合;2019年6月6日工信部正式向中國移動、中國電信、中國聯通和中國廣電4家公司發放5G商用牌照。

　　(四) 基于eMBB場景的虛拟現實成為5G應用落地的切入點

　　我國三大電信運營商積極開展5G雲VR創新業務布局。 中國移動通信集團福建有限公司于2018年7月開啟全球電信運營商雲VR業務試商用。2018年9月中國聯通發布了5G+視頻推進計劃，将從技術引領、開放合作、重大應用、規模推廣等四個方面啟動5G+視頻未來推進計劃，并以8K、VR為代表的5G網絡超高清視頻應用将構成未來中國聯通5G+視頻戰略核心。中國電信同期發布了雲VR計劃，将立足中國電信1.5億寬帶用戶産業基礎，依托于網絡、雲計算和智慧家庭等方面的優勢資源，聯合合作夥伴制定雲VR規範，加速推進雲VR技術的産品化和商業模式創新。此外，為加速虛拟現實産業普及推廣，工信部在2018年12月印發《關于加快推進虛拟現實産業發展的指導意見》(簡稱《意見》)，《意見》提出發展端雲協同的虛拟現實網絡分發和應用服務聚合平台(Cloud VR)，旨在提升高質量、産業級、規模化産品的有效供給。

　　5G雲化虛拟現實核心在于内容上雲、渲染上雲、乃至日後的制作上雲。 将雲計算、雲渲染的理念及技術引入到虛拟現實業務中，借助高速穩定的網絡，将雲端的顯示輸出和聲音輸出等經過編碼壓縮後傳輸到用戶的終端設備，在虛拟現實終端無繩化的情況下，實現業務内容上雲、渲染上雲，成為貫通采集、傳輸、播放全流程的雲控平台解決方案。其中，渲染上雲是指将計算複雜度高的渲染設置在雲端處理，大幅降低終端CPU+GPU渲染計算壓力，使終端容易以輕量的方式和較低的消費成本能被用戶所接受。内容上雲是指計算機圖形渲染移到雲上後，内容以視頻流的方式通過網絡推向用戶，借助網絡的Wi-Fi和5G技術，可把連接終端的HDMI線減除，實現終端無繩化、移動化。

　　用戶體驗、終端成本、技術創新與内容版權成為5G雲VR發展動因。 VR用戶體驗與終端成本的平衡是目前影響VR産業發展的關鍵問題。低成本終端确實有助于提升VR硬件普及率，但有限的硬件配置也限制了用戶體驗，影響了消費者對VR的持續使用和真正接納。另一方面，以HTC VIVE、Oculus Rift、Sony PlayStation等為代表的高品質VR設備，其配置套裝價格高達數千乃至萬元，過高的終端成本明顯制約了高品質VR的普及。在這一背景下，5G雲 VR有望切實加速推動VR規模化應用，預計2020年，VR用戶滲透率将達15%，視頻用戶滲透率達80%。通過将VR應用所需的内容處理與計算能力置于雲端，可有效大幅降低終端成本，且維持良好的用戶體驗，對VR業務的流暢性、清晰度、無繩化等提供保障。同時，随着VR終端的逐漸普及，VR内容需要不斷适配各類不同規格的硬件設備。在Cloud VR架構下，VR内容處理與計算能力駐留在雲端，可以便捷地适配差異化的VR硬件設備，同時針對高昂的虛拟現實内容制作成本，也有助于實施更嚴格的内容版權保護措施，遏制内容盜版，保護VR産業的可持續發展。此外，由于Cloud VR的計算和内容處理在雲端完成，VR内容在雲端與終端設備間的傳輸需要相比4G時代更優的帶寬和時延水平，利用5G網絡的高速率、低時延特性，電信運營商可以開發基于體驗的新型業務模式，為5G網絡的市場經營和業務發展探索新的機會，探索5G時代的殺手級應用，加快投資回收速度。在這一過程中，運營商憑借擁有的渠道、資金和技術優勢，聚合産業資源，通過Cloud VR連接電信網絡與VR産業鍊，促進生态各方的共赢發展。

　　(五) 5G雲VR成為虛拟現實産業生态中的新興力量

　　虛拟現實 産業鍊條長，參與主體多，主要分為 内容應用、終端器件、網絡平台和内容生産 。目前， 5G雲VR 正成為虛拟現實産業生态中的新興力量 。 内容應用方面，聚焦文化娛樂、教育培訓、工業生産、醫療健康和商貿創意領域，呈現出“虛拟現實+”大衆與行業應用融合創新的特點。終端器件方面，傳統高配置VR終端造價高昂，主要涉及一體式與主機式頭顯整機、追蹤定位與多通道交互等感知交互外設、屏幕、芯片、傳感器、鏡片等關鍵器件，5G雲VR可有效降低終端配置需求，且維持良好的用戶體驗，促進規模化應用。網絡平台方面，除互聯網廠商主導的内容聚合與分發平台外，電信運營商以雲化架構為引領推出寬帶及5G雲VR，基于虛拟現實終端無繩化發展趨勢，實現業務内容上雲、渲染上雲，以期降低優質内容的獲取難度和硬件成本，探索虛拟現實現階段規模化應用，5G網絡将進一步提升現有雲VR體驗層級，且為工業、醫療等對低延時要求極高的場景提供可能。内容生産方面，主要涉及面向虛拟現實的操作系統、開發引擎、SDK、API、拼接縫合軟件、全景相機、3D掃描儀等開發環境、工具與内容采集系統。

　　(六) 5G雲VR成為虛拟現實産業政策熱點方向

　　虛拟現實已被列入“十三五”信息化規劃、互聯網+、人工智能、産業結構調整指導等多項國家重大文件中，工信部、發改委、科技部、文化部、商務部出台相關政策，5G雲VR正逐漸成為熱點趨勢之一。2018年12月工信部出台《關于加快推進虛拟現實産業發展的指導意見》，指出在産業生态方面，要發展端雲協同的虛拟現實網絡分發和應用服務聚合平台(Cloud VR)，要推動建立高效、安全的虛拟現實内容與應用支付平台及分發渠道。在青島、福州、成都、南昌等地方政府新一輪虛拟現實産業政策中，着重聚焦5G雲VR的應用場景并積極推動産業化布局。以青島崂山區為例，在《虛拟現實産業之都發展三年行動計劃(2019-2021年)》中，聚焦5G與虛拟現實産業的融合創新，即緊抓5G時代機遇窗口期，以雲化架構為引領，突破業界慣有“展廳級”、“孤島式”、“小衆性”、“雷同化”的應用示範發展瓶頸，堅持走群衆路線，通過5G雲VR實現産業級、網聯式、規模性、差異化的應用普及之路。

　　二、技術趨勢

　　(一) 5G催化虛拟現實“五橫兩縱”技術架構持續演進

　　随着業界對虛拟現實關注程度的不斷提高，VR/AR在支持應用和企業數量上迎來了新一輪的增長。在技術層面，由于VR/AR行業多領域學科交叉融合的技術特性，整體技術軌迹仍處于螺旋上升的發展期，現有技術日漸成型，新興技術不斷湧現。雲化虛拟現實的出現，将雲計算的理念及技術引入到VR/AR業務中，給行業帶來了新的發展機遇。然而，受限于當前帶寬和網絡時延等網絡條件的約束，其落地應用受限較大。考慮到虛拟現實業務對eMBB場景特性的高度契合，5G雲化虛拟現實有望加速VR/AR的技術演進和場景落地，極大改變大衆學習、娛樂、工作與生活方式。

　　業界對虛拟現實的界定認知由特定終端設備向聯通端管雲産業鍊條的沉浸體驗演變。參考國際上自動駕駛汽車智能化程度分級，将虛拟現實技術發展劃分為如下五個階段，不同發展階段對應相應體驗層次，目前處于部分沉浸期。此外，由于虛拟現實所固有的多領域交叉複合的發展特性，多種技術交織混雜，産品定義處于發展初期，技術軌道尚未完全定型。本白皮書參考工信部有關虛拟現實發展指導意見以及《虛拟(增強)現實白皮書(2018年)》中提出的“五橫兩縱”技術架構，即“五橫”指代近眼顯示、感知交互、網絡傳輸、渲染處理與内容制作，“兩縱”是指VR與AR，同時結合2019年5G商用元年的發展動态，提出5G時代下虛拟現實的技術趨勢。

　　(圖 4 虛拟現實沉浸體驗階梯)

　　(圖 5 虛拟現實“五橫兩縱”技術架構)

　　4 G 網絡難以實現虛拟現實業務更高程度的視覺沉浸。 在雲化牽引的網絡架構下，不斷提升的近眼顯示技術對傳輸帶寬提出了更高要求。若以角分辨率、視場角、色深、刷新率、焦平面作為衡量視覺沉浸感的主要測度，基于其乘數效應估算可得，完全體驗等級所須未經壓縮的原始帶寬可達5Tbit/s。此外，對于多焦面顯示技術，當同時聚焦的焦平面達到八個時，其4K顯示的承載網絡傳輸帶寬需求高達26.4Gbps。對于全息顯示技術，由于LCos-SLM是對全息編碼圖像進行加載顯示，因此，其承載網絡除須滿足3.3Gbps傳輸帶寬要求外，還須對待顯示圖像的光場信息進行大體量的全息計算，将待顯示圖像的光場信息上傳到雲端進行全息計算，針對4K的屏幕分辨率，所需的上行網絡帶寬需要達到3.3Gbps，針對120Hz的顯示刷新率，單獨全息圖的計算時間需小于3ms。

　　(表 1 近眼顯示技術網絡能力需求)

　　内容制作的發展需要5 G 網絡支撐。 随着終端用戶對虛拟現實内容質量和實時性需求不斷提高，内容制作對超高速網絡的需求與日俱增，相關技術包括内容采集方向的實時摳像、全景拍攝，内容編輯方向的雲端三維重建、虛實場景拟合、拼接縫合、空間計算，内容播放方向的WebXR。實時摳像 主要分為基于綠幕摳像和基于計算機視覺兩個方向。基于綠幕的實時摳像技術是時延敏感型業務，雖然綠幕摳像技術發展較為成熟，但受限于當前網絡環境，在時延和傳輸能力上仍需較大提升;而随着神經網絡技術的發展，基于CNN(卷積神經網絡)實現實時摳像的技術正在興起，以Instagram、Snapchat等移動終端社交軟件為代表，通過對已有的海量圖片數據進行标記導入卷積神經網絡進行訓練，從而研發出可對動态人像進行實時摳圖的技術，這種技術需要強大運算能力支持CNN進行訓練與分析，考慮到終端設備的局限性，需要将運算放于雲端進行，減輕終端算力負擔，目前渲染幀率保證在不低于30fps。5G網絡可以為實時摳像提供更高的渲染幀率，有望在今後提升至60fps甚至90fps。全景拍攝 通常通過一體多目式(非光場式)360°全景相機完成，常見的有2、4、6、8、16等多種相機組合類型，如Insta 360 Pro、Nokia的OZO等。此外，基于陣列式(光場式)相機的全景拍攝技術可通過上百個鏡頭組成相機矩陣進行拍攝，生成由兩張具有一定視差的左右全景圖組合的立體全景圖，附帶具有深度信息，成像效果令觀衆更具沉浸感。由于全景拍攝的相機數目較多時，特别是面向全景直播等時延敏感性業務場景，數據計算、傳輸量會急劇增加。面對全景拍攝帶寬、時延雙敏感的業務特點，5G網絡可為全景直播提供傳輸保障。适配5G網絡的雲端三維重建 将采集到的點雲信息上傳雲端，在雲端完成點數據的濾波降噪、分割、配準、網格渲染等處理，構建3D模型。将三維重建放在雲端，可極大減輕終端計算壓力，提高三維重建精準度。同時，對雲端重建的模型可結合雲端神經網絡進行深度特征提取、識别、追蹤等，用于構建雲端三維語義地圖等。虛實場景拟合 是指在AR系統中需要将虛拟對象與真實場景進行實時匹配，以保證虛拟對象更加逼真融入現實世界。在虛實融合過程中，一是要達到幾何一緻性，保證虛拟對象符合真實世界物理原則;二是要達到時間一緻性，保證交互得到及時反饋;三是要達到光照一緻性，在幾何與時間一緻的前提下，提供實時光照追蹤與渲染。針對為幾何、時間、光照一緻性提供的GPU集群，5G網絡有助于承載海量數據實時傳輸。高性能拼接縫合 對多鏡頭拍攝的畫面進行高精度拼接縫合，通過亮度色彩調整、對齊、畸變喬正、投影到球面等一系列處理，形成完整的全景視頻。高性能拼接縫合須進行大量計算，通常由駐留本地的高性能服務器完成。在5G網絡支持下，高性能拼接縫合技術可移到邊緣雲完成，實現高精度畫質的全景直播。WebXR 技術針對目前硬件終端和内容服務商碎片化的發展現狀，旨在推動内容生态加速成形，解決跨平台内容分發問題。2019年初W3C正式發布了WebXR Device API規範工作草案，提供開發基于 Web的沉浸式應用程序。WebXR處于早期階段，目前支持的浏覽器廠商包括Mozilla 和 Chrome，受支持的設備包括兼容ARCore的設備、Google Daydream、HTC Vive、Magic Leap One、微軟 Hololens、Oculus Rift、三星 Gear VR、Windows 混合現實頭戴設備等。5G技術高帶寬、低時延的特性，将極大擴展Web端内容呈現能力，推動WebXR技術落地。

　　移動邊緣計算、網絡切片與 5G核心網QoS 有助于保證虛拟現實不斷 進階沉浸 體驗 需求 。針對虛拟現實對帶寬、時延雙敏感的業務特性，5G網絡的發展與商用部署需要做出針對性的優化，适配邊緣計算、網絡切片、5G QoS、智能運維、擁塞控制等網絡傳輸技術，旨在彌合潛在技術斷點，推動用戶體驗進階。其中，邊緣計算 借助網絡邊緣設備一定的計算和存儲能力，實現雲化虛拟現實業務的實時分發，如VR視頻直播可以全視角流推送到網絡邊緣，再進行基于單用戶視場角的信息分發。MEC可根據用戶接入的位置選擇合适的邊緣數據中心提供計算服務，将推送内容同步緩存在本地，實現CDN的特性。此外，還可通過5GC能力開放接口獲取終端的移動性事件通知，實現VR/AR業務的移動性和連續性保障。邊緣雲作為基礎設施提供了渲染所須GPU資源及平台服務API，如視頻分析、人臉識别、圖像特征提取等，以供虛拟現實應用調用，從而降低應用算法複雜度，避免原始數據回傳，節省回傳帶寬。網絡切片 為AR/VR提供端到端網絡資源的保障。Network Slice Orchestration提供了NSMF，下方不同領域(例如SDN，MANO，EMS等)各有相對應NSSMF。NSMF負責管理和編排NSI (Network Slice Instance) 以及根據網絡片相關要求推導網絡片子網相關要求。此外，NSMF包括跨域切片管理器的功能，該管理器負責NSI生命周期管理(即預先提供，實例化，配置和激活以及退役)，并通過不同領域内的多維協調滿足E2E要求。 NSMF根據每個技術領域的能力分解成多組要求，将每個需求部分映射到相關技術領域。為保證整體端到端的要求，NSMF彙總了每個技術領域的網絡服務性能，然後執行相應的調整和配置以确保閉環控制。NSSMF負責NSSI (Network Slice Subnet Instance) 的管理和協調。NSSMF包括用于不同技術域的域片管理器，如接入網絡NSSMF、核心網絡NSSMF以及傳輸網絡NSSMF或組合域NSSMF。作為邏輯實體，NSSMF負責在單個技術或組合域中預先提供實例化、配置、激活以及退役子網。 NSSMF确保在每個單個或組合域中實現對分解的E2E需求能力的實時保證。VR/AR端到端的服務依據不同領域所需提供的配置與設定，由NSFM下發至NSSMF并實際到各領域執行，最終實現端到端的服務滿足;不同于LTE 基于承載的QoS管控，5G QoS 模型基于QoS流，5G QoS模型支持保障流比特速率(GBR QoS)的QoS流和非保障流比特速率(Non-GBR)的QoS流，5G QoS模型還支持反射QoS。在一個PDU會話中，QoS流是可區分QoS的最小單位。QoS流由QFI标識。QFI包含在N3的數據包頭中。在用戶平面，同樣QFI的流得到同樣的轉發處理(例如排隊、許可控制門限)。QoS流在PDU會話建立或修改時建立。5GC 中SMF負責QoS的控制，建立一條PDU會話時，SMF會給UPF、AN、UE配置相應的Qos參數。對于上行數據，UE根據QoS規則對數據包進行匹配，數據包從匹配上的QoS流以及其對應的AN通道(對應的RB)向上傳輸;對于下行數據，UPF根據PDR對數據進行匹配，數據包從匹配上的QoS流以及其對應的AN通道下下傳輸。如果一個數據包沒有匹配上任何一個QoS規則(上行)或PDR(下行)，則該數據包會被UE或UPF丢棄。這種基于流的QoS機制，對于VR/AR這類實時業務，是實現優化用戶體驗的基礎。

　　(圖 6 端到端網絡切片實現機理)

　　(圖 7 5G QoS機制圖)

　　虛拟現實渲染處理對帶寬和時延提出了更高要求。 渲染處理是虛拟現實領域的關鍵技術，直接影響内容呈現與用戶體驗效果。當前移動式虛拟現實終端硬件性能有限，僅能輸出不高于智能手機圖形處理效果的3D模型。為提高虛拟現實終端的圖形處理能力以及3D圖形的顯示效果，可利用5G網絡及雲端渲染優化畫面質量。雲渲染 旨在幫助用戶在中低配頭顯上實現渲染能力更強的PC級虛拟現實沉浸體驗，降低終端購置成本。對于虛拟現實這一時延敏感型業務，雲渲染引入的新增時延對于用戶體驗潛在影響較大。此外，3D應用對于用戶指令的響應高度敏感，如進行虛拟現實遊戲時，用戶指令須得到及時響應，若稍有時延，容易引發眩暈感。混合 雲 渲染 旨在解決雲渲染所引入的新增時延以及編碼壓縮造成的畫質損失，将渲染處理拆分為雲端與本地渲染協同進行，利用雲端強大的渲染與存儲能力實現靜态畫質與視覺保真度的提升，同時基于本地渲染滿足時延控制要求。5G網絡低時延的特性可有效降低分步渲染産生的新增時延，進一步降低渲染損失和功耗。由于采用雲端渲染處理、終端交互呈現的技術架構，雲渲染、混合雲渲染對網絡帶寬、時延、可靠性提出更高要求，對當前高彙聚、高收斂承載網絡面臨更大挑戰。深度學習渲染 成為人工智能在圖像渲染領域的重要技術創新，可實現圖像降噪、抗鋸齒以及因注視點渲染帶來的渲染負載減少。深度學習渲染依賴于雲計算龐大計算能力，在中心雲完成深度學習渲染訓練，之後将訓練集同步到邊緣雲，并借助MEC降低實時渲染時延，輸出超高畫質效果。目前，學術界與産業界正在越來越多地投入深度學習渲染這一新興熱點中。光場渲染 是基于圖片集進行影像渲染，在不需要圖像深度信息或相關性的條件下，通過對相機采集到的圖像集進行渲染計算。在實時渲染的情況下，光場渲染比三維模型生成的畫面更加真實。光場渲染須存儲空間中所有光線的方向和角度，進而渲染出場景中所有表面的反射和陰影，更大的數據流契合5G網絡傳輸特性。

　　(表 2 雲渲染下不同分辨率和刷新率的設備對帶寬和時延的需求)

　　基于5 G 的端雲協同模式觸發虛拟現實感知交互能力躍升。 業界主流移動虛拟現實終端可通過基于傳感融合的SLAM技術實現環境感知、設備定位和地圖三維重構等功能。實時定位技術日趨成熟，三維重構發展相對緩慢，目前尚難以構建出用于導航、避障等需求的高精度地圖或用于人機互動的語義地圖，上述場景有賴于圖像分割、物體識别、高精度表面檢測和三維建模領域的融合創新。基于5G網絡的環境感知可分為初期和成熟兩個階段，初級階段主要解決現有終端側三維重構的缺失，通過與雲端的低時延通信實時建立并保存地圖。成熟階段須在雲端建立完整的語義地圖，各終端能夠實時感知自身定位、獲取地圖信息并完成交互。具言之，5G對感知交互能力的提升主要表現在機器視覺、雲端神經網絡和雲端語義地圖三方面。機器視覺 基于深度學習的語義分割開始在識别重建中頻繁采用，準确獲取圖像中的物體類屬及對應的邊緣Mask與Mesh信息，成為未來有針對性進行重建的必要步驟。2019年6月蘋果發布ARKit3套件，展示了全新人體遮擋效果，通過基于機器視覺的實時肢體姿态捕捉，将真實人體、虛拟場景與真實環境相互融合。目前，此類融合基于本地完成，随着終端對現實世界理解的不斷深入，需要速度更快、算力更強的神經網絡進行識别、分割、跟蹤、匹配等複雜任務處理，基于5G的雲端處理方式有助于放大機器視覺對環境感知作用，以更低時延完成實時空間感知與語義标記。雲端神經網絡 可以同時為多種不同的交互模态提供神經網絡運算，如同時處理語音交互與手勢交互。由于雲端神經網絡借助超大型CPU與GPU集群進行運算，可處理更加複雜的業務，如自然語言識别等。5G網絡可降低多類自然交互産生的疊加時延，降低運算處理和交互耗時。同時，基于5G雲端架構，經過訓練的神經網絡可以部署到邊緣雲，在面對異地多人多端實時交互的虛拟現實系統時，以更低時延處理大量交互反饋信息。此外，雲端神經網絡可以與空間計算相結合，在5G網絡下提供更加貼合物理世界的虛拟信息和渲染效果，并對交互信息進行分析和預判，提升物理世界中虛拟信息的交互體驗。雲端語義地圖 把獲取的點雲特征與雲端預先準備好的數據庫進行比對，通過具體的語義特征對點雲地圖進行标記，達到輔助理解。5G網絡為雲端語義地圖提供算力更強的雲端大型GPU集群及高速帶寬網絡，基于5G雲端的語義地圖，能更好的結合神經網絡，構建廣域地圖信息，将物理世界進行數字重建和标記，同時對AR雲的搭建提供了極大的技術支持。

　　(圖 8 5G雲化虛拟現實技術樹)

　　(二) 5G雲化虛拟現實技術有望在2-5年内逐步成熟

　　借鑒Gartner技術成熟度曲線呈現形式，分析總結如下與5G顯著關聯的各類虛拟現實技術産業化進程。5G+虛拟現實的技術創新大多分布于穩步爬升光明期、泡沫化低谷期和過高期望峰值期，預計在兩年内發展成熟的技術以近眼顯示、網絡傳輸領域為主，占比約為三分之一。在二至五年内發展至主流階段的技術占比接近一半，集中于在雲端進行的面向複雜環境、場景與内容的渲染計算;有望在5-10年内發展為主流的技術将深入至雲端神經網絡計算，為場景和應用提供複雜的空間識别算力、高保真渲染效果及虛實融合的交互能力，進而為5G環境下的虛拟現實内容提供更加優質的用戶體驗;面向10年以上成熟的技術目前主要有光場顯示和混合渲染，在網絡傳輸能力和雲端計算能力發展到較高程度下，有望為用戶提供完全沉浸體驗。

　　(圖 9 5G雲化虛拟現實關鍵技術成熟度曲線)

　　在5 G+ 虛拟現實融合創新方面 ， 受影視行業及機器視覺技術的快速發展，實時摳像 已日趨成熟，5G雲化将加快這一技術落地，預估2年内發展至成熟階段。高性能拼接縫合 是時延、帶寬雙敏感型業務，産業化相對較快，預估在2年内發展成熟。雲化三維重建 借助雲計算帶來高精度三維重建效果，降低了終端計算負載，目前尚須跨領域技術整合，預計3-5年發展成熟。基于5G雲化的虛實場景拟合 有望促使融合效果出現質變，預估2-5年發展成熟。一體多目式（非光場式）全景拍攝 發展較快，在5G網絡幫助下設備成本和體積将會向小型輕便發展，發展至成熟預估需要2-3年時間。陣列式（光場式）全景拍攝 長期受光學和底層圖像處理能力的限制，在5G雲端GPU集群的助力下有望出現顯著改觀，預估需2-5年時間發展成熟。W eb XR 目前仍處于初級階段，但由于本身基于Web技術構建，5G網絡将加快其疊代和落地，2019年初WebXR 剛發布API 1.0版草案，發展成熟仍有5-10年時間。依據3GPP标準制定進度，5 G R15 确定了5G的基本架構，包括新的空口、非獨立(NSA)/獨立(SA)組網網絡架構、雲化核心網、核心網網絡切片 等基本技術，實現小區下行峰值速率10Gbps、空口時延1ms的目标，該标準自2018年底開始在全球逐步建設，邊緣計算 設備也将随着5G網絡的建設開始部署，支持5G雲化虛拟現實應用。而5 G R16 所支持的行業應用技術，包括端到端(包含無線網絡)網絡切片、高可靠性等技術，将随着标準的完成在未來2-5年内逐步部署。5 G R17 于2019年開始确定研究課題，現階段的重點為加入人工智能/機器學習的能力，實現網絡運維的自動化等功能，因此部署的時間還将更晚。預計從2025年開始，5G将進入B5G /6G 時代，開始B5G和6G的技術研究和部署。根據諾基亞貝爾實驗室的預測，B5G/6G将利用信息技術、計算技術、大數據和人工智能技術實現網絡的完全智能和自動化，并實現下行峰值速率大于100Gbps的目标。6G的标準化預計要到2028年以後才能形成，正式商用則預計在2030年以後。在傳輸預處理方面，目前虛拟現實視頻編碼仍主要使用HEVC，H .265 已成為主流技術。5G對視頻編碼技術提出了更高的要求，下一代視頻編碼标準H.266 在2018年4月正式開始标準化工作，将于2020年發布标準，預計于5-10年可以成為新的主流技術。混合渲染 對雲渲染技術有一定依賴性，屬于在雲渲染基礎上對畫質、時延和功耗的優化，發展至成熟仍需2-5年。深度學習渲染 須采集大量圖形渲染數據進行訓練，該技術在學界和業界仍處于研讨期，短期内難以商用落地，預估成熟期在5-10年。作為面向未來的渲染技術，光場渲染 的處理、優化、傳輸尚處于基礎技術研發階段，預估成熟期在10年以上。機器視覺 需要依賴神經網絡提供計算與分析，5G雲化将提供GPU和CPU集群，加快訓練速度，預期到達技術成熟需3至5年時間。雲端神經網絡 和雲端語義地圖 ，将為物理世界的數字化構建提供更加的建圖能力和定位能力，需借助後5G時代雲化提供的高算力和高承載能力，預估發展至成熟期需5至10年。

　　(圖 10 5G雲化虛拟現實技術路标)

　　(三) 5G助推虛拟現實體驗性、功能性與經濟性的優化提升

　　相比本地虛拟現實、4G雲化虛拟現實技術路線，5G

 

　　雲化虛拟現實技術性能、功能、成本等方面改善顯著，可歸納為頭動響應時延(MTP)、渲染能力、顯示能力、使用移動性、顯示能力市場規模、成本效率。其中，業界普遍認為頭動響應時延（ MTP ） 應控制在20ms以内，否則容易引起眩暈感。換言之，用戶轉動頭部改變視角時，終端設備、網絡傳輸、雲端計算的整體用時應确保頭動和 FOV 畫面改變一緻，相應新視角所呈現畫面的累計時延不超過20ms，也不應出現全部或部分視野無畫面的情況。依靠終端的本地處理，由于無須考慮網絡時延，的設備廠商如Oculus和HTC Vive可以做到20ms 内MTP，但其代價在于犧牲了移動雲VR在終端價格、端雲協作等方面的潛在價值。在4G網絡下，通過采用4G雲+小型GPU的方式，将渲染和視覺計算放在雲端進行，降低了終端處理壓力的同時，引入了額外的網絡時延，典型的4G空口時延在10ms-28ms之間。在5G網絡下，由于高帶寬、低時延的網絡特性，5G網絡把空口時延降低到1ms，通過采用5G+GPU雲端集群的方式，可将時延控制在10ms以内，針對高端設備和峰值網絡狀态，有可能達到7ms-5ms，即5G為虛拟現實在端雲協同與MTP時延控制間帶來了更大的平衡空間;對于渲染分辨率、幀率所表征的渲染能力， 在本地進行的渲染，受限于終端GPU計算能力，分辨率僅可達到2K-4K，幀率在30fps-60fps。在4G網絡下，通過采用4G和雲端渲染，渲染能力平均可以達到4K分辨率、90fps的效果。在5G網絡下，有望将渲染能力進一步提升至8K分辨率、120fps效果，整體畫質達到本地處理能力兩倍以上;對于角分辨率、刷新率、視場角所表征的近眼顯示能力， 雖然該類性能指标依賴于光學、屏幕等終端技術，但在虛拟現實端雲協同的發展趨勢下，相比4G網絡，5G可進一步支持廣視場角顯示(4G：FOV 100°，5G：FOV 140°及以上)、高刷新率顯示(4G：60Hz-90Hz，5G：120Hz及以上)、高分辨率顯示(4G：15-20PPD，5G：30PPD及以上);對于用戶移動性而言， 在初步解決了VR終端有繩化的問題後，5G可以解決本地以及4G雲VR/AR所面臨的場景受限問題，通過在高速移動場景中保證100Mbps以上的用戶體驗帶寬，将時下各類虛拟現實應用拓展至車載、高鐵等高速移動應用場景，保證了全場景的服務能力和必要的業務連續性;對于市場潛力和費效比等經濟性因素而言， 作為新一代人機交互平台，虛拟現實在單機版階段的市場發展較為緩慢，應用場景與用戶體驗受限于本地終端。參考梅特卡夫定律以及2017-2022年全球虛拟現實産業規模，相比孤島式單機版的發展之路，虛拟現實的市場潛力有賴于虛拟世界潛藏的網絡價值，比之4G時代，5G雲化虛拟現實強調用戶連接交互深度(沉浸體驗)而非連接廣度(聯網數量)。此外，在本地VR/AR階段，由于不涉及網絡支持，虛拟現實借助網絡對單位生産力的貢獻較低。據諾基亞貝爾測算，通過4G網絡傳輸及雲端GPU運算處理，其對生産力貢獻的能力約為僅憑借本地終端貢獻能力的十倍。在5G網絡階段，通過5G傳輸及雲端GPU集群運算處理，其對生産力貢獻的能力約為4G網絡階段的十倍。

　　(圖 11 本地/4G/5G+VR/AR方案對比)

　　(四) 5G标準規範演進牽引虛拟現實體驗進階

　　針對業務需求的實際差異，5 G 虛拟現實主要呈現為兩類雲化部署形态。 随着5G網絡對大帶寬、低時延的支持，将部分渲染、視頻處理的功能轉移到雲端服務器處理，使得采用雲端服務器和虛拟現實終端的連接成為可能。同時，5G雲化虛拟現實的實現方式有助于減少終端處理能力要求，降低頭顯體積與功耗，且配戴設置更加便捷。目前， 5G網絡上與虛拟現實業務相關的服務器存在兩類雲化部署方式，一是将服務器部署在5G的核心網絡側的應用服務器上或中央數據中心，二是将其部署在邊緣計算或接入側數據中心上。兩類方案對虛拟現實的影響聚焦于時延控制，若部署在接入側數據中心，即意味着更低時延，對時延敏感型的虛拟現實業務用戶體驗更好，但對于諸如遠程教育等全網範圍的虛拟現實應用，采用中央數據中心成為常規方案。

　　來源 GSMA 2019

　　(圖 12 VR/AR服務器在5G網絡上部署的兩種基本方案及其時延)

　　随着5 G 标準從 R15 、 R16 、R 17 向B 5G/6G 不斷演進，新一代移動通信與虛拟現實互相促進，有望實現基于5 G 雲化虛拟現實技術下的深度沉浸乃至完全沉浸的體驗需求。 從5G标準制定看，業界認為5G網絡演進主要分為三個階段，即5G、5G增強(包括R16、R17…)和B5G(Beyond5G)/6G。從R16開始，5G進入5G增強階段，其中，R16已确定針對企業應用增強(如工業互聯網)，提出5G私網、達到99.9999%的高可靠性要求，并實現包括無線網絡在内端到端的切片能力，預計2020年3月完成标準制定。R17将支持52.6 GHz以上頻譜，加入人工智能/機器學習的能力，實現網絡運維的自動化等功能，預計将于2021年底完成标準制定。預計從2025年開始，5G将進入B5G/6G時代。根據諾基亞貝爾實驗室的預測，B5G/6G将利用信息技術、計算技術、大數據和人工智能技術實現網絡的完全智能和自動化，并實現下行峰值速率大于100Gbps的目标。針對虛拟現實對5G網絡傳輸的實際需求，總結如下5G雲化虛拟現實融合創新技術發展路徑。

　　(圖 13 3GPP Rel15、16、17實現的主要功能和性能)

　　(圖 14諾基亞貝爾實驗室預測的5G增強、B5G/6G主要功能和性能)

　　(表 3 5G雲化虛拟現實網絡傳輸技術路徑)

　　三、5 G 雲化虛拟現實應用場景

　　(一) 5G雲化虛拟現實 +教育

　　5 G 雲化虛拟現實技術構建異地、多人、多端的全息教學場。 通過傳統教育中的“教學練”與全息的“人物場”深度結合，打破時空限制，營造虛實相融的教學環境，衍生出豐富多元的教學應用。5G+MR 全息教室 是5G雲化虛拟現實教育的典型場景，可實現三大功能：一是異地多人加入 ，異地師生可即時加入課堂，無人數上限;二是多人同時交互 ，針對教學環境中的所有内容(包括人、物、場)進行交互，同步反饋，直觀高效;三是多端無縫銜接 ，無論當下終端是智能眼鏡、手機或PC，皆可實時連接，且内容呈現和交互協作無縫銜接。考慮到MR混合現實對網絡帶寬和時延的雙敏感性，5G+MR全息教室接入高速率、低時延的5G網絡，并引入邊緣計算和切片網絡，實現雲端渲染，為教學提供的顯示畫質和更低的渲染時延。5G的超大帶寬、超低時延及超強移動性可确保整個全息教學系統的沉浸體驗效果。基于5G+MR全息教室的教學系統可改變傳統教學模式，通過虛實結合的全新教學方式輔助課堂教學，營造場景化教學新體驗。

　　(圖 15 5G+MR全息教室特性)

　　( 圖 16 5G+MR全息教室網絡架構)

　　伴随5G技術的發展，異地多人的教學模式可能成為未來主流。2019年6月，5G+MR教室在上海徐彙中學落成，并通過5G和MR混合現實教學系統，順利與遠在雲南的紅河州雲陽中學實現異地雙向同步教學。同時，青島萃英中學、上海建平中學等多地重點中學将先後落成5G+MR教室，幫助異地師生更好的交流、探索和學習，用新一代信息技術推動教育公平化進程。

　　(二) 5G 雲化虛拟現實+演唱會

　　5 G 雲化虛拟現實技術創造演唱會全新視覺體驗。 5G雲化虛拟現實技術在演唱會中的應用主要有基于VR的高清全景演唱會直播，以及MR/AR形式演唱會。

　　V R 演唱會全景直播： VR全景直播采用多機位全景視角進行拍攝，一方面可以提供更多觀看角度，另一方面針對單一觀看點提供360°x 180°全視角效果，極大提升演唱會觀看體驗。基于5G雲化的VR全景直播技術，憑借5G超高帶寬、CDN和邊緣雲MEC技術，可更好的滿足傳輸帶寬和拼接算力的需求，提供更具沉浸感的全景直播體驗。在演唱會現場，通過全景拍攝設備(如諾基亞OZO全景相機)，可從多個拍攝點進行實時全景影像取景，并通過5G網絡傳輸至邊緣雲。在邊緣雲上借助高性能拼接縫合技術對視頻流進行處理，将拍攝畫面進行拼接和優化，并實時傳輸給場内的終端進行現場互動，同時還可通過5G網絡低時延傳輸給場外的遠端用戶進行直播互動。5G可以實現4K/8K的VR直播效果，并将平均時延控制在10ms。對于終端用戶，5G網絡支持觀看視點流暢平滑的無縫切換，保證直播時音畫同步。

　　(圖 17 5G+VR演唱會全景直播網絡架構)

　　M R / AR 演唱會： 借助5G網絡下端到端網絡切片的 SLA/QoS 保障，以及實時虛實場景拟合和高性能拼接技術， MR/AR全息演唱會可提供強交互、多場景的全息沉浸體驗。在5G網絡環境下，通過網絡切片和MEC技術完成雲渲染和虛實場景拟合，現場觀衆可佩戴MR/AR眼鏡觀看融入全息的演唱會，并在歌手、觀衆、全息數字間形成多維互動，營造豐富的現場效果。

　　(三) 5G 雲化虛拟現實+工業

　　5 G 雲化虛拟現實技術深度融合物聯網技術，推動關鍵業務降本增效。 借助5G網絡将雲化虛拟現實技術與企業ERP系統及IoT物聯網系統對接，圍繞工業中的剛需場景，構建新型智慧工業，服務于業務更精細化、要求更高的遠程協助、實時操作指引、日常巡檢、生産動态展示、員工培訓等關鍵業務。

　　産品展示： AR眼鏡通過 5G網絡可提供基于雲渲染的全息虛拟産品形态，以及全息的操作内容輔助，極大提高操作人員信息接收效率，進而提高工作效率。

　　日常巡檢： 借助5G網絡MEC功能可對廠區進行三維重建，構建基于智能眼鏡的全息BIM系統，并可随時調取查看各區域産線生産信息。5G雲化技術提供的雲端語義地圖可直接獲取設備實時運轉數據，并通過全息信息交互遠程操控動态調配産能。

　　操作指引： 借助5G雲化虛拟現實技術中邊緣雲MEC和中心雲神經網絡計算，對操作對象和環境進行實時掃描與智能标記，提供操作流程3D指引，并通過IoT提供實時操作反饋。

　　遠程協助： 通過5G雲化虛拟現實技術，将操作環境和對象在遠端專家面前模拟還原。通過雙向全息呈像，專家可在模拟的全息環境中進行操作并将過程同步回傳至操作現場，真實還原專家“手把手”協助指導。

　　(圖 18 5G雲化虛拟現實工業遠程協助網絡架構)

　　(四) 5G 雲化虛拟現實+醫療

　　5 G 雲化虛拟現實技術推動救治模式革新，助力醫療資源公平化進程。 在5G網絡下，VR/AR醫療應用時延将降至10ms内，實現從教學培訓和輔助康複延展到時效性更強的救治和診療中，極大拓寬醫療領域應用場景。

　　遠程救治： 憑借5G超低時延的特性，一線搶救人員可通過智能終端實時拍攝記錄傷員創傷情況，并在第一時間以VR直播形式傳回救治中心。遠端醫生可對創傷進行實時3D标注，并發送救治操作方法給一線搶救人員。由于5G時延極低，醫院了解到的患者體征數據與一線同步，保證救治手段及時準确。

　　智能會診： 通過5G雲化虛拟現實技術建立的異地多人通訊，病例與救治方案可以3D形式呈現在醫生與患者雙方/多方面前，并借助雲端神經網絡集群，對患者病情走勢進行分析和預判，提供有精準有效的治療方案。

　　5G雲化虛拟現實技術幫助醫療行業提高救治效率，減少由時延帶來的不必要病痛。同時通過多端全息會診可推動醫療資源公平化和均衡化發展，服務更多偏遠地區患者。

　　(五) 5G 雲化虛拟現實+遊戲

　　5 G 雲化虛拟現實技術打造全新互動遊戲視覺與交互體驗。 5G連接的雲端GPU集群将極大提高遊戲渲染能力，提升多人互動遊戲的沉浸體驗。

　　VR/AR遊戲的實時渲染和媒體處理所需的GPU龐大算力将由MEC邊緣雲完成，就近完成渲染處理和效果下發，限度降低大量圖像數據傳輸造成的時延。VR/AR終端僅需從MEC接收渲染效果并進行基礎解碼、處理、呈現，間接減小了對終端體積和性能的要求。用戶可通過更廉價、輕便的終端連接5G網絡，享受互動感和沉浸感兼具的雲端遊戲。

　　(圖 19 5G+VR/AR雲遊戲網絡架構)

　　四、發展建議

　　把握住虛拟現實技術創新與5G帶來産業變革的窗口期，發揮虛拟現實帶動效應強的特點，以技術創新為支撐，以應用示範為突破，以産業融合為主線，豐富虛拟現實商業模式，整合虛拟現實産業鍊資源，構築“5G雲VR +”融通發展生态圈。

　　強化5G雲化虛拟現實技術預研與趨勢預判，提高創新資源利用率。 支持電信運營商、終端企業、内容廠商、高校院所在内的産學研主體聯合組建5G雲VR創新中心與實驗室，開展針對5G+VR的端到端解決方案研究，打通“端管雲”産業鍊條;圍繞内容上雲、渲染上雲乃至制作上雲等重點融合領域，加大研發投入，深化知識産權儲備，跟蹤技術産業化發展進程;堅持規模應用導向與技術斷點彌合的研發思路，提高創新資源利用效率與産出水平，由傳統強調虛拟現實技術層面的創新性和價值點，轉變為更加看重技術産業化的落地價值，推動各類創新要素在産學研用間的聚焦、流動與增值。

　　開展5G雲VR規模化應用試點，探索可商業落地的解決方案。 在5G時代與雲化架構的引領下，降低優質内容的獲取難度和硬件成本，保護虛拟現實内容版權，突破業界慣有“展廳級”、“孤島式”、“小衆性”、“雷同化”的應用示範發展瓶頸，在工業互聯網、田園綜合體等實體經濟特色領域中，深化“虛拟現實+”行業應用的探索融合，實現産業級、網聯式、規模性、差異化的應用普及之路;在文旅、教育、醫療等具備業務變現能力、政府帶頭示範效應顯著、方案相對成熟優良的細分應用領域，落地一批應用示範，如“5G雲VR進小區”等試點工程，發揮龍頭帶動作用。

　　推動 5G雲VR 扶持政策制定。 5G雲VR扶持政策将打破傳統彼此封閉、煙囪式的産業發展框架，對産業鍊進行網狀重構，幫助虛拟現實深度導入信息通信産業生态圈。推動5G雲VR扶持政策制定，鼓勵平台生态與産業協作，提高财稅政策利用效率，實現由政策輸血向政策造血的轉變;為電信運營商與虛拟現實關鍵器件廠商、終端企業、内容聚合分發平台、解決方案提供商間的協同創新提供專項資金支持及公共服務平台，鼓勵探索商業模式、網絡架構、内容應用的創新變革，推動單點突破向産業集聚的轉變。