毫米波助力VR大空间沉浸式剧场应用

        XR产业是数字经济发展的七大重点产业之一，被业界认为是未来元宇宙的入口。2016年曾被称为国内VR元年，但终端移动性差、分辨率低等问题成为遏制行业发展的短板。随着5G的规模商用，XR业务迎来了拐点。根据Statista的预测，至2028年，XR市场收入将达到2500亿美元；其中B2C业务部分将在2027年达到520亿美元；而到2026年，AR与VR两类头显设备的出货总量将翻三倍以上，达到3500万部以上。

        2023年，一场风靡全球的穿越4500年时空的“消失的法老——胡夫金字塔探索体验展”让我们看到了VR大空间沉浸式体验的市场机会。该项目在上海上线四个月，营收超1500万元，成为XR类应用的现象级产品。预计此类VR大空间剧场类应用将率先开启XR类应用的规模商用之旅。但当前背包方案是主要痛点：背包重量超过5kg，风扇口发热，长时间佩戴不舒适，限制了老人和儿童的参与度；Wi-Fi无线能力弱，覆盖有限，无法满足大空间需求，并发能力差，商业运营效率低。

        5G毫米波X-Edge解决方案（见图1）能够解决当前VR大空间剧场场景痛点问题：

        - 采用毫米波移动网络接入，去背包去线缆，老人儿童也可尽情参与；避免Wi-Fi多人接入互相干扰问题，提升移动性。

        - 毫米波支持高并发用户，单小区可支持超过100路用户并发。

        - 算力基站本地分流，满足业务低时延要求。专属解决方案，专项优化，高确定性保障。

        具体来说，方案通过基站侧的智能识别功能精准识别XR业务，保障用户差异化业务体验；智能调度减少XR业务时延及时延抖动；容量增强保障大容量场景下XR用户体验。同时，中兴通讯建立了首个基于数字孪生的端到端的XR业务评估体系，为网络规划和优化提供多目标的智能寻优结果。业界独有的基于算力基站的本地XR渲染，使时延最小化。终端节能方案缓解XR终端发热情况，提升用户佩戴舒适度。

        - 毫米波基站，支持超大容量并发用户数

        中兴通讯推出的超大带宽毫米波设备支持业界最大的1.6GHz带宽，单小区峰值28Gbps，充分满足VR大空间剧场模式下的大容量并发用户需求，是无线网络“从0到1”级别的解决方案，使得该业务的商业模式成立。

        - 智能识别：基站级业务识别库

        XR产业逐步成熟，产业规模化发展，但业务种类繁多，需求各异。中兴通讯拥有业界独有的基站级DPI，能够识别16000+业务（app），可对不同XR业务实施针对性保障。

        - 智能调度：减少XR业务等待时延

        识别到XR业务流后，需要对不同XR业务提供保障，智能调度策略可以减少XR业务等待时延。XR视频源编码方式呈现准周期规律，例如120fps（frame per second）视频每间隔8.33ms有一帧数据包传输。基站可自动学习不同XR业务流的数据报文周期特征，匹配高效的调度策略，减少XR业务时延及时延抖动。

        - 容量增强：大容量场景下保障用户体验

        视频流的发送常见的组包方式为I帧+P帧，其中I帧包含图片的全部信息，数据包远大于P帧，而P帧仅包含部分补充信息。大容量场景下，由于I帧的不可替代性，多个用户同时申请XR业务时，I帧可能在同一时刻到达基站，产生I帧碰撞，造成瞬时拥塞（“共振”），从而导致部分XR业务传输延迟，导致用户体验不佳。X-Edge方案中的防共振策略，实现业务流周期错开，避免拥塞，碰撞概率下降到原来的1/10，即视频卡顿概率下降到原来的1/10。

        - 建立XR评估体系，助力产业链发展

        在针对XR业务做差异化保障的基础上，我们建立了端到端的XR评估体系，并基于数字孪生提高评估效率及准确性，加速XR产业链发展。我们从媒体质量、交互质量、呈现质量三个维度建立评估体系，包括VR音视频和移动自由度是否达到逼真效果，用户是否会感到眩晕，视频观看过程中会不会发生花屏、卡顿等，并搭建数字孪生仿真平台，使得该体系成为业界首个结合数字孪生技术的XR体验评估体系。数字孪生平台可以采集/处理数据、分析业务特征、迭代优化评估算法，提高评估体系准确性。

        - 云渲染@算力基站：打造极致用户体验

        当前终端的处理能力无法达到完全沉浸感的需求，且现有网络架构无法满足强交互类XR业务的时延需求。X-Edge方案的一大亮点为业界独家的云渲染@算力基站，实现XR业务的精准识别，保障XR业务的优先调度，并且渲染功能从终端侧卸载到基站，可减少功耗及终端复杂性，和云端渲染相比，减少了环回时延。

        - XR终端节能：续航能力更强

        终端节能功能使终端续航能力更强，且缓解了终端发热情况，让用户佩戴更舒适。以视频帧率60fps为例，XR业务每间隔16.7ms有一帧数据包传输，而传统方案中C-DRX（connected discontinuous reception）的周期为整数（如6/8/10/20/30），无法与XR业务周期对应，且随着数据量的增加，偏差会越来越大，产生抖动。X-Edge方案中，基站可以根据识别到的周期特征，自适应调整唤醒信号，使C-DRX周期与XR业务周期动态匹配。仿真结果表明采用该方法节能20%。

        VR大空间剧场通过5G毫米波的加持，解决了高效运营的问题，未来将形成一个类电影的体验，市场规模超百亿，有望成为VR业务规模商用的领头羊。