行业白皮书：《5G云化虚拟现实白皮书》

影创科技、诺基亚贝尔、信通院两化所与青岛市崂山区人民政府联合发布行业白皮书——《5G云化虚拟现实白皮书》。针对虚拟现实网联化发展趋势，结合近期5G商用正式开启契机，白皮书从效果、性能、经济性三个维度分析了5G对VR/AR/MR赋能情况，总结了5G+VR/AR/MR关键技术的产业成熟度，同时归纳了5G云化虚拟现实在教育、文娱、工业、医疗等领域的特色实践案例。白皮书倡导应牢牢把握住VR/AR/MR技术创新与5G带来产业变革的窗口期，发挥VR/AR/MR带动效应强的特点，以技术创新为支撑，以应用示范为突破，以产业融合为主线，丰富VR/AR/MR商业模式，整合VR/AR/MR产业链资源，构筑“5G云化虚拟现实”融通发展生态圈。 

5G云化虚拟现实 白皮书

2019年6月

致  谢  

本白皮书由上海诺基亚贝尔股份有限公司、中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所、上海影创信息科技有限公司与青岛市崂山区人民政府联合撰写。限于编写时间、项目组知识积累与产业尚未完全定型等方面的因素，内容恐有疏漏，烦请不吝指正。

白皮书编写组：

王泽权、罗江、刘泽、Chia Peter、Liang Yong、于咏梅、张国庆、陈曦、胡可臻、宫政、郭英男、王保生、孙明、陈楚天、胡金鑫、孙立、王潇、曾震湘、谢伟、程裕翔

目  录

一、 背景概况   1

(一) 5G三大场景成为经济社会数字化转型的关键使能器 1

(二) 5G产业链条长，辐射带动性强 2

(三) 2019年成为我国5G商用元年 5

(四) 基于eMBB场景的虚拟现实成为5G应用落地的切入点 6

(五) 5G云VR成为虚拟现实产业生态中的新兴力量 8

(六) 5G云VR成为虚拟现实产业政策热点方向 9

二、 技术趋势   11

(一) 5G催化虚拟现实“五横两纵”技术架构持续演进 11

(二) 5G云化虚拟现实技术有望在2-5年内逐步成熟 22

(三) 5G助推虚拟现实体验性、功能性与经济性的优化提升 25

(四) 5G标准规范演进牵引虚拟现实体验进阶 28

三、 5G云化虚拟现实应用场景   32

(一) 5G云化虚拟现实+教育 32

(二) 5G云化虚拟现实+演唱会 33

(三) 5G云化虚拟现实+工业 35

(四) 5G云化虚拟现实+医疗 36

(五) 5G云化虚拟现实+游戏 37

四、 发展建议   38

图表索引

图 1 5G三大应用场景及商用落地时序 2

图 2 5G产业链框架视图 5

图 3 虚拟(增强)现实产业地图 9

图 4 虚拟现实沉浸体验阶梯 12

图 5 虚拟现实“五横两纵”技术架构 12

图 6 端到端网络切片实现机理 18

图 7 5G QoS机制图 18

图 8 5G云化虚拟现实技术树 22

图 9 5G云化虚拟现实关键技术成熟度曲线 23

图 10 5G云化虚拟现实技术路标 25

图 11 本地/4G/5G+VR/AR方案对比 28

图 12 VR/AR服务器在5G网络上部署的两种基本方案及其时延 29

图 13 3GPP Rel15、16、17实现的主要功能和性能 30

图 14诺基亚贝尔实验室预测的5G增强、B5G/6G主要功能和性能 30

图 15 5G+MR全息教室特性 32

图 16 5G+MR全息教室网络架构 33

图 17 5G+VR演唱会全景直播网络架构 34

图 18 5G云化虚拟现实工业远程协助网络架构 36

图 19 5G+VR/AR云游戏网络架构 37

表 1 近眼显示技术网络能力需求 13

表 2 云渲染下不同分辨率和刷新率的设备对带宽和时延的需求 20

表 3 5G云化虚拟现实网络传输技术路径 31

一、背景概况

(一) 5G三大场景成为经济社会数字化转型的关键使能器

自上世纪80年代以来，移动通信每十年出现新一代革命性技术，持续加快信息产业的创新进程，不断推动经济社会的繁荣发展。目前，我国移动数据流量的快速增长将使城市核心区业务密度大幅提升，预计在2021年左右将超过4G网络最大承载能力。此外，现今的4G移动通信技术主要用于消费领域，尚未真正从根本上变革经济体的工业或公共部门，随着5G技术不断发展并支持海量终端、机器和流程联网，通信将成为一个高速率、高吞吐量、高可靠性和低时延平台。5G将以全新的网络架构，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力，开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代。

从移动互联网和物联网主要应用场景、业务需求及挑战出发，可归纳出三大5G主要技术场景。一是增强型移动宽带(eMBB)，将扩展现有4G价值，大幅提升网络性能和用户体验，主要用于虚拟现实、超高清视频等文娱领域，并驱动4.4万亿美元的经济活动;二是海量机器类通信(mMTC)，将提升频谱利用能力，显著降低成本，促进机器通信和传统物联网应用投入，主要在智慧城市、智能家居等领域产生规模经济效益，将驱动3.6万亿美元的经济活动;三是超高可靠低时延通信(uRLLC)，支持高可靠性、超低时延、高安全性及可用性的关键业务型应用，如工业自动化、自动驾驶汽车、远程医疗等，将驱动4.3万亿美元的经济活动。根据目标市场需求和技术成熟度，以大型赛事等活动和娱乐消费为牵引，增强型移动宽带是首先获得应用的场景，其次是由工业互联网和车联网驱动的超高可靠低时延通信，最后是需要良好的网络覆盖和低成本通信终端的海量机器通信。总体上看，5G的广泛应用将为大众创业、万众创新提供坚实支撑，助推制造强国、网络强国建设，使新一代移动通信成为引领国家数字化转型的通用目的技术。

(图 1 5G三大应用场景及商用落地时序)