5G eMBB 沉浸式 VR 體驗解決方案

eMBB(增強型移動寬頻)的大頻寬傳輸特性,能提供觀眾有如置身音樂會或體育賽事現場前排座位的VR體驗,即使觀眾坐在遠距後排座位、VIP包廂,或不小心錯過了入場時間,也能獲得身臨其境的體驗。
利用eMBB 提供高頻寬和低延遲直播
增強型移動寬頻 (eMBB) 是 5G 三大特性之一;與現有 4G 服務相比,可提供更高的頻寬並降低延遲,實現8K 直播和沉浸式 VR 和 AR應用。

8K 影片直播或 360 VR 體驗的潛在「殺手級」應用,在大型體育比賽或音樂會現場,觀眾即使位於遠距後排座位、VIP包廂,甚至是場外的體育酒吧或餐廳,也能同步體驗前排座位區的臨場視角。
真實應用案例
現場 VR 音樂會體驗
GIGABYTE身為臺灣5G領航隊的一員,2019年協助團隊於台北流行音樂中心成功建置並測試沉浸式虛擬實境演唱會體驗。
利用 eMBB 進行VR直播的挑戰
高頻寬應用(如 8K 影片或 360 VR)對於網路效能極度敏感,任何些微中斷都會對使用者體驗帶來顯著的負面影響。使用 VR 時,若動作和影像回應之間有延遲(例如,轉動頭部觀看不同角度場景),即可能導致暈眩感。當延遲超過 20 毫秒,使用者可能會感到頭暈和噁心。對於運動競賽或音樂會等大型活動而言,要能同時滿足上萬個使用者的低延遲體驗將是重要關鍵。
透過eMBB的VR直播
8K 影片或 360 度 VR頻寬需求增加,並導致從使用者設備到電信公司資料中心來回傳輸的資料量大幅增加。在大型活動中,數十萬個網路使用者聚集在同個地點,網路傳輸流量大幅增加,對網路基礎設施帶來巨大壓力。

因此,在音樂廳或體育場等特別的場域,若要利用傳統4G網路使用者終端連接至核心網路的作業模式滿足大頻寬、低延遲的要求,營運商可能需要花費大量資金升級或增加現有前端的網路設施。由於大型活動舉辦頻率不高,設施閒置時將導致資源浪費。
體育場沉浸式 VR體驗解決方案
suitable to Performance, Efficiency
MEC的網路服務和影片串流
suitable to Flexibility, Scalability, production capacity
網路切片滿足多樣化服務需求
MEC的網路服務和影片串流
透過在GIGABYTE 的伺服器上建置邊緣雲,即可以在活動現場提供即時的360 度8K影片運算及播放。帳本資料及管理使用者資訊再利用網路回傳資料中心,避免運算資料在網路傳遞時可能造成的延遲和高額成本。此外,以現場 MEC 提供 SON(自我組織網路)功能,進一步提高服務品質。
傳統網路拓撲與MEC
GIGABYTE 的GPU伺服器(如G591-HS0可容納多達40個PCIe 3.0 x16插槽,提供強大的GPU運算能力,可結合VR影像拼接及運算處理之伺服器,以處理8K 360度影像的收集、運算和交遞,實現高解析度影像傳輸功能。PCIe 插槽同時可以安裝網路加速卡,實現封包加速功能。該伺服器支援兩顆第二代Intel Xeon可擴充處理器,每個系統最多能達到56個處理器核心,作為以容器為基礎的服務運算平台,G591-HS0伺服器同時結合MEC和vEPC(虛擬核網)功能,在邊緣進行運算和傳輸,避免服務運算需通過網路至電信公司的資料中心處理過程。
MEC 硬體 + 軟體堆疊
滿足多樣化服務需求的網路切片
網路切片是一種架構,可在同一網路實體架構上提供不同階層的虛擬化網路功能作業,滿足多樣化的服務要求。

網路切片使網路功能可以輕鬆配置在不同的切片中使用,以滿足特定要求。由於網路虛擬化的實現,每個切片都可以有單獨的網路架構、核心網路和RAN,透過設定讓某一個網路切片提供低安全性、低頻寬服務(例如 mMTC),而另一個網路切片提供高安全性、高可靠性的服務(例如 URLLC)。
網路切片
在雲端原生架構下,5G MEC能滿足網路切片需求,讓5G相關服務在相同的基礎設施上運作,節省基礎設施投資和網路營運成本。網路切片是滿足 5G 多樣化需求的關鍵,並能無縫整合高頻寬 5G 網路的即時串流直播與其他服務應用的最佳解決方案,如 URLLC自動駕駛或 mMTC智慧城市物聯網應用。
GIGABYTE eMBB/MEC平台的伺服器硬體配置
1/1
Combined MEC + Video Stitching Server
G591-HS0 (rev. 100)
Supports up to 32 x GPU cards to build a combined VR stitching / processing server for 8K 360 video. Supports up to 8 x PCIe x16 networking cards for high bandwidth video transfer capabilities. Dual Intel Xeon Scalable processors providing powerful compute capabilities for container based NFV
相關技術
第五代行動通訊技術
第五代行動通訊技術是什麼? 5G 是"第五代行動通訊技術"的縮寫,為下一代行動網路的名稱。 1G網路帶給我們第一支手機,2G網路開始能發簡訊,3G網路啟用行動互聯網。目前正在使用的 4G,自 2009 年以來開始部署全球。4G LTE(長期演進的結果)是 4G 的最新版本,允許下載速率高達約 200Mbps。然而,4G 網路的功能已無法滿足現今使用者,他們希望的手機和其他設備能容納更多的數據和有更快的速度。因此,研發出具有更快速和傳輸量的新型網路是我們努力的方向。 「5G」技術僅是一個對下一代行動網路的指標,如延遲、網路連接密度、和數據傳輸速率。一旦達到這些標準,5G 應該能夠處理比當今網路多 1000 倍的流量,並且比 4G LTE 快 10 倍。無線電頻譜頻段(介於30 – 300GHz之間)將開放使用,因5G網路技術由無線電頻率「毫米波」組成, 但毫米波容易被建築物阻擋,又容易被大氣中的氣體,植物和雨水吸收,毫米波對傳輸可達範圍有所限制, 需要安裝成千上萬個小型基地台(蜂巢式網路)進行傳輸。另外,為降低5G的延遲,行動邊緣計算技術(MEC)也隨之興起。
虛擬化核網
虛擬化核網是什麼? 虛擬化核網(vEPC)是用於移動網路語音和數據處理與交換的框架,透由網絡功能虛擬化(NFV),虛擬化了核網(EPC)的功能。虛擬化核網框架已用於4G LTE移動網路,也將成為5G網絡架構的關鍵。 1G移動網絡僅使用語音功能。 2G和3G網絡能處理和交換語音和數據,使網絡管理複雜化,使用者功能受到限制。4G 引入了 EPC,將語音和數據在同一IP服務架構上,為移動用戶提供“隨時隨地”的網路連結,並簡化了電信公司的管理。 然而,目前廣為實施的 EPC 需要昂貴的專有硬體和軟體基礎結構, 因此將 EPC 的功能虛擬化後,它即可在低成本的商用現成品(COTS) 伺服器上運行。
多接取邊緣運算架構
多接取邊緣運算架構是什麼? 多接取邊緣運算架構(Multi-access Edge Computing)或稱行動邊緣運算(Mobile Edge Computing),是一種新型態的網路服務架構,在行動網路的邊緣,提供雲端運算能力和 IT 服務環境。MEC 技術旨在直接由基地台取得數據資料,減少核心網路的負擔,在本地端進行高解析度的影像處理和數據發送,不需等待遠端伺服器回應,因而降低延遲,能夠靈活、快速地提供新的應用與服務,讓使用者獲得較好的體驗。
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