5G：連接“數實世界”之橋

早上，打開電腦看看數字人主播播報的新聞；上午，和多方合作伙伴在虛擬會議室中討論工作進展；午休時間，玩一玩《我的世界》《寶可夢GO》放松一下；下午，戴上頭顯跟進千里之外的項目進展；晚上，約上三五好友在虛擬房間里看一場演唱會……這種在物理世界和數字世界自由“穿越”的高效、低碳生活工作方式已經逐漸從“PPT”里走進現實中。

　　移動網絡的速度越來越快、容量越來越大，在物理世界，萬物互聯和人人互聯在得以實現的同時，還產生了海量數據，構成了龐大的數字世界。構建于物理世界之上的數字世界，催生了數字孿生、元宇宙、Web 3.0等新的產業形態。而無論哪一項業態都需要可靠、高速、低時延的技術，來支撐其與實體世界的連接。5G就是連接兩個世界的橋梁。

讓網絡低時延高可靠

　　也許有人質疑，連接“數實世界”的橋梁一定是5G網絡嗎？的確，在隨時隨地訪問網絡方面，目前業界已經有多種無線連接技術，比如我們日常使用頻繁的藍牙、WiFi。但是，藍牙連接的局限在于傳輸范圍、速率和可靠性都比較低。當前版本WiFi提供的速率雖然不低，但會遇到網絡擁堵的情況，尤其是當多臺終端同時連接時，會導致很高的時延。盡管WiFi 7宣稱將解決網絡擁堵問題，但是，在傳輸范圍和全球覆蓋方面遠不及蜂窩技術，并且它不能提供服務水平協議（SLA），也就意味著服務提供商與用戶間或者服務提供商之間缺乏雙方認可的協定，無法保障網絡服務性能和可靠性。

　　5G網絡的優勢不限于高速率、大容量、低時延和高可靠性。在速率方面，中國信息通信研究院的數據顯示，2022年第一季度，我國5G網絡平均下行和上行接入速率分別為 334.98Mbps 和70.21Mbps。在時延方面，根據調度器、無線承載配置和無線條件的選擇，5G時延可低至5~10毫秒。在可靠性方面，如今5G的可靠性可以達到99.99%，未來幾年，可以達到小數點后5~6個9的可靠性。此外，5G的網絡切片可以提供服務水平協議，這對于“數實世界”中誕生的企業級應用而言是必選項。

　　連接“數實世界”，5G已經整裝待發，但不可否認，這一過程中還面臨一些問題，如網絡密度、頻譜可用性、室內/室外網絡容量增加以及廣域網范圍的移動寬帶（MBB）、任務關鍵型通信（MCC）和XR服務的共存等問題。但相信，伴隨技術的不斷演進，這些問題都能迎刃而解。

讓終端能耗低體驗好

　　終端是現實世界與數字世界的“傳送工具”。這些終端要把兩個世界的信息準確地翻譯、處理并快速傳輸給對方，同時，還要讓用戶使用起來足夠輕便、佩戴起來更加舒適。而5G能夠滿足終端的高要求。

　　把虛擬世界的信息翻譯給現實世界是通過VR、AR、MR等技術來實現的，這些知覺交互技術通常被統稱為XR。在它們執行“翻譯”操作的過程中，需要高性能、可靠而安全的網絡連接，目的在于把控制任務和計算任務從終端側轉移到網絡邊緣。這些終端在“翻譯”時需要盡量短的時間，也就意味著需要盡可能低的時延。借助5G網絡，邊緣服務器能夠實時渲染圖形，然后把數據回傳到頭戴設備上，為用戶帶來“仿佛開視頻會議那樣簡單”的操作體驗。

　　盡管連接“數實世界”的“完美終端”尚未誕生，但是在XR生態里已經催生出無界XR和云XR等前沿技術。這些多方訪問邊緣計算的技術幫助用戶實現了更加沉浸式的體驗，比如VR眼鏡可以展示更為細致的內容，AR眼鏡可以支持更復雜的“數實世界”的交互。值得注意的是，AR/VR設備與邊緣云服務器的數據傳輸要在毫秒之間完成，可靠、安全而低時延的無線網絡連接對于XR設備至關重要，而這正是5G網絡的優勢所在。

　　除了終端之間的高質量“對話”，終端和用戶之間的高質量“對話”也是推進“數實世界”照進現實的關鍵。5G技術帶來的不僅是網絡傳輸速率的提升，還能支持低時延的高速連接，破解“數實世界”終端的諸多難題，推動終端形態和功能進一步優化。

　　眩暈感是頭顯設備面臨的一大挑戰，而這一問題能夠在5G的幫助下得到解決。終端尤其是XR頭顯設備帶來的眩暈感是因為時延太高，5G的低時延特性能有效減輕因畫面延遲產生的眩暈感，大幅提升用戶使用體驗。根據GSMA（全球移動通信系統協會）的研究，XR設備弱交互（如廣播）的時延要求只需 10~ 20秒，中度交互（如XR視頻會議）需要200毫秒，而強交互（在線游戲或可交互的體育游戲）需要低于20毫秒。通過5G網絡，用戶眼球跟蹤和手勢識別等數據可以快速傳輸到5G基站，再通過5G核心網連接到邊緣云，這一過程中5G連接時延是20毫秒。

　　體積大、能耗高是終端面臨的另一大挑戰。通過5G網絡連接，再借助人工智能技術可以在終端和邊緣云之間實現合理的算力分配，把重要的、對時延要求最高的渲染放在終端側進行，把對算力需求大的大規模渲染放在云端執行。當實現了上述目標后，終端制造商可以把終端的體積做到最小，讓終端好用又輕便。

運營商的機遇在哪里？

　　毫無疑問，在5G未來甚至是6G的助力下，“數實世界”將催生大量的新應用、新業態，作為網絡基礎設施建設和運營方，電信運營商的機遇在哪里？

　　為了避免“數實世界”的數據流遭遇擁堵，個人和企業用戶需要更好的網絡服務，這就是電信運營商的機遇。比如運營商可以收取專用網絡切片的費用，或者收取基于位置服務的費用。

　　5G基礎設施還將支撐行業和企業級應用。比如，虛擬空間里的商務會議、虛擬場館里的體育賽事、虛擬電影院里的沉浸式觀影等，就像在實體世界推進5G在垂直行業應用一樣，運營商通過數字孿生，也能在數字世界推進行業類應用。

　　此外，對于運營商而言，基于5G的“數實世界”也能幫助其提高網絡運營效率、提升服務質量。比如通信元宇宙將通信場景和通信系統進行仿真建模加以數字孿生，在時間和空間等多個維度上，實現網絡數字化構建。運營商可以對體量龐大的底層數據精準實時獲取，通過算法構成模型構建算法，搭建高真實性、可視化的數字孿生網絡，增強用戶體驗，讓業務觸手可及。

　　事實上，我國運營商也在進行大膽探索。中國電信聯合產業鏈打造“元宇宙產業能力基地”，以5G﹢XR為技術底座，構筑同時具備技術能力、產品能力、解決方案能力和服務能力的集團級元宇宙能力生態平臺，打造多個領域的產業元宇宙解決方案和示范性標桿項目。中國移動不久前與合作伙伴進行了業內首次基于5G切片的端邊協同分離渲染無界XR技術演示，XR用戶借助5G高速率、低時延的網絡傳輸協同邊緣云側進行實時渲染，同時結合XR終端側的本地優化渲染提供低時延沉浸式無界XR體驗。中國聯通推出了虛擬人“安未?！薄耙烈馈奔癆I數字孿生虛擬人創作平臺、元宇宙商業場景創作平臺……在通往“數實世界”的路上，運營商不僅能提供高質量的5G網絡，還有更多的創新可能。

（備注：青蛙工業云平臺目標是幫助黑龍江工業企業、哈爾濱工業企業的數字化轉型貢獻出自己的一份力量，嚴把數字轉型方案的質量關，結合 哈爾濱數字化車間政策 數字孿生技術 哈爾濱軟件定制  哈爾濱互聯網工業  哈爾濱標識解析方案 以及哈爾濱智能制造等相關的產業政策，為龍江工業企業數字化轉型開辟一條新出路，提供一個快速有效的提產增量的解決方案，助力黑龍江老工業振興，哈爾濱工廠轉型。）