元宇宙作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新范式，在目前受到XR終端、實(shí)時(shí)算力和數(shù)據(jù)安全性等關(guān)鍵要素成熟度的限制，無法繼續(xù)沿用傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)“網(wǎng)站-用戶”的中心化發(fā)展模式。

元宇宙對端到端的客戶體驗(yàn)和服務(wù)等級保證有著極高的要求，分布式、熱點(diǎn)式是元宇宙發(fā)展的全新路徑，以“超級云網(wǎng)”為特征的數(shù)智化算力網(wǎng)絡(luò)是元宇宙的四梁八柱。

中國已經(jīng)開通5G基站142.5萬座，占全球60%以上。三大運(yùn)營商開通的5G最新國際標(biāo)準(zhǔn)R16版本，通過建設(shè)全新的5G核心網(wǎng)5GC和5G無線網(wǎng)NR，也就是獨(dú)立組網(wǎng)5G SA的方式，網(wǎng)絡(luò)下行性能指標(biāo)高達(dá)10-20Gbps，用戶面單向時(shí)延最低為1ms，控制面時(shí)延為20ms，可靠性的最低要求達(dá)99.999%，成為泛在的新型生產(chǎn)力基礎(chǔ)設(shè)施。

除了5G，固定光纖網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi6、專線和NB-IoT等全接入網(wǎng)絡(luò)將共同組成元宇宙的超級“局域公網(wǎng)”，支撐對接入速度、上行速度、端到端時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率、安全隱私、海量設(shè)備接入和高可靠通信等的嚴(yán)格要求。

5G專網(wǎng)

C端消費(fèi)者在5G網(wǎng)絡(luò)的使用體驗(yàn)得到顯著提升，網(wǎng)絡(luò)下載速率和穩(wěn)定性得到進(jìn)一步提升，泛智能終端的耗電得到優(yōu)化，4K直播、8K視頻、基于云渲染的元宇宙混合現(xiàn)實(shí)XR和云游戲、云應(yīng)用、云終端等全新體驗(yàn)成為身邊的現(xiàn)實(shí)。

從服務(wù)關(guān)鍵性能指標(biāo)時(shí)延分析，C端消費(fèi)者能接受的語音、視頻電話時(shí)延要低于150毫秒，互動(dòng)游戲要低于50毫秒，沉浸式虛實(shí)互動(dòng)體驗(yàn)應(yīng)用需要低于20毫秒。考慮到多形態(tài)智能終端的電氣時(shí)延需要10毫秒，結(jié)合建設(shè)和運(yùn)營總成本To C的考慮，這就需要在5G公網(wǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建基于地理位置服務(wù)LBS的5G專網(wǎng)，才能以更高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)元宇宙對數(shù)據(jù)傳輸、云端渲染和網(wǎng)絡(luò)側(cè)內(nèi)容、應(yīng)用調(diào)用等核心任務(wù)。

從目前的全球市場實(shí)踐看，有六種構(gòu)建5G專網(wǎng)的成功實(shí)踐：第一，采用移動(dòng)邊緣計(jì)算MEC、UPF等利用公網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和頻譜的公網(wǎng)；第二，具備服務(wù)質(zhì)量承諾SLA的公網(wǎng)；第三，具備網(wǎng)絡(luò)切片的公網(wǎng)；第四，具備共有基礎(chǔ)設(shè)施的專網(wǎng)；第五，使用電信運(yùn)營商頻譜、專有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的專網(wǎng)；第六，使用無授權(quán)或使用私有頻譜、專有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的專網(wǎng)。

5G專網(wǎng)將部署全新的安全策略和安全設(shè)備，確保云宇宙里B端客戶資產(chǎn)和C端消費(fèi)者客戶數(shù)據(jù)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字資產(chǎn)的絕對安全和健壯性運(yùn)營。

5G行業(yè)應(yīng)用

元宇宙超級“局域公網(wǎng)”在協(xié)同三大電信運(yùn)營商積極應(yīng)用體育明星數(shù)智人、XR演播室、AR足球場、云直播等最新5G行業(yè)應(yīng)用的同時(shí)，更可以基于地標(biāo)性項(xiàng)目、文體IP等強(qiáng)內(nèi)容流量聯(lián)合研發(fā)和拓展基于5G-Advanced的技術(shù)業(yè)務(wù)，面向XR多媒體增強(qiáng)、移動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、AI和機(jī)器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)、低碳和區(qū)塊鏈等領(lǐng)域打造全國5G行業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)床和標(biāo)桿性項(xiàng)目。

5G消息

5G消息以5G智能手機(jī)的原生短信按鍵為入口，支持C端消費(fèi)者使用圖文、音視頻、群聊、文件傳輸、通話中的內(nèi)容共享等多種富媒體消息形式，在消息窗口內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)交互、搜索、分享和支付等一站式業(yè)務(wù)體驗(yàn)。5G消息通過多媒體信息的有效融合，為B端客戶提供與C端消費(fèi)者之間的信息和服務(wù)交互接口，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的服務(wù)。

5G消息具有信息即平臺MaaP、用戶即客戶SaaC和智能手機(jī)即應(yīng)用SaaA等革命性優(yōu)勢，推倒了B端客戶和C端消費(fèi)者之間的數(shù)據(jù)高墻，每一部智能手機(jī)都將是元宇宙的流量入口。

超級上行

公眾移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的資源配置更偏向下行。中國三大運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)的上下行配比分別為2:8和3:7，上行網(wǎng)速在100Mbps左右，距下行速度差距明顯。元宇宙需要將視頻、電競、直播等海量的用戶創(chuàng)作內(nèi)容UGC和傳感器、自動(dòng)駕駛、高清攝像頭、智能機(jī)器人等海量的機(jī)器創(chuàng)作內(nèi)容MGC實(shí)時(shí)上傳，這就需要全新的超級上行。5G無線網(wǎng)絡(luò)在合理配置上行資源的同時(shí)，也需要綜合考慮4G和5G，以及授權(quán)頻譜與非授權(quán)頻譜的資源動(dòng)態(tài)共享，元宇宙的上行速率將超過1000Mbps。

MEC

移動(dòng)邊緣計(jì)算MEC在元宇宙的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)側(cè)增加了計(jì)算、存儲、渲染等功能，把5G無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)有效融合在一起，通過無線API接口開放網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)服務(wù)器之間的信息交互，構(gòu)建了支撐應(yīng)用的開放式平臺。

服務(wù)于視頻、娛樂、零售、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)體驗(yàn)，MEC可利用5G無線網(wǎng)絡(luò)就近提供元宇宙所需IT服務(wù)和云端計(jì)算功能，而創(chuàng)造出一個(gè)具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級服務(wù)環(huán)境，加速網(wǎng)絡(luò)中各項(xiàng)內(nèi)容、服務(wù)及應(yīng)用的快速調(diào)用，讓C端消費(fèi)者享有高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

元宇宙通過MEC基于地理位置的部署策略將可以通過實(shí)時(shí)獲取無線網(wǎng)絡(luò)信息和位置信息來提供更加精準(zhǔn)的厘米級增強(qiáng)型商業(yè)、娛樂和社交服務(wù)。

UPF

UPF作為部署在企業(yè)客戶側(cè)的核心網(wǎng)重要網(wǎng)元設(shè)備，擔(dān)負(fù)著商業(yè)客戶用戶面的數(shù)據(jù)流量處理、路由策略等核心功能。商業(yè)客戶可以采用自主控制、設(shè)置和更新本地?cái)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和卸載等管理策略，商業(yè)運(yùn)營等高敏感型數(shù)據(jù)、純本地?cái)?shù)據(jù)等將無需進(jìn)入公共網(wǎng)絡(luò)。

UPF端到端的硬切片管道、高安全隔離性、確定性時(shí)延和即插即用的革命性部署方式，極大地提升了5G專網(wǎng)在元宇宙應(yīng)用的便捷性和安全性。UPF可以通過極簡UPF、5G核心網(wǎng)、BBU、小型SPN、模塊化交換機(jī)、邊緣計(jì)算應(yīng)用的“六合一”集成設(shè)計(jì)，將復(fù)雜的5G專網(wǎng)裝進(jìn)一個(gè)機(jī)柜里，實(shí)現(xiàn)快速本地化部署。

UPF將為元宇宙提供包括本地?cái)?shù)據(jù)訪問、精準(zhǔn)定位和安防服務(wù)、拓展型4K/8K 超高清連接管理等更精細(xì)化的管理、更便捷的服務(wù)和更可控的成本。

毫米波

毫米波將為元宇宙的重點(diǎn)業(yè)務(wù)區(qū)域和媒體直播、UP主、電競主、商業(yè)主等重點(diǎn)專業(yè)用戶的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和客戶體驗(yàn)帶來全新的解決方案。

全球5G網(wǎng)絡(luò)頻段主要分為6GHz以下厘米波和24GHz以上毫米波兩大類。我國和絕大多數(shù)5G商用國家一樣，在6GHz以下的頻段建設(shè)5G基站，具有信號覆蓋廣、產(chǎn)業(yè)鏈成熟的優(yōu)點(diǎn)。

毫米波的物理屬性決定了其基站覆蓋半徑短、傳輸速度快的絕對優(yōu)勢。此外，6GHz頻段的5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)帶寬是100MHz，而毫米波則達(dá)到800MHz，全新的增強(qiáng)型超寬帶連接是元宇宙高并發(fā)、高流量和高上行等滿足AR/XR混合現(xiàn)實(shí)等高速率要求的最優(yōu)方案。

以美國版iPhone為例，在毫米波網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下載速率高達(dá)4Gbps。美國Verizon、AT&T和T-Mobile US商用的5G毫米波基站在波束賦形beam forming等新技術(shù)的賦能下，覆蓋半徑達(dá)到3公里。毫米波將為元宇宙帶來革命性的無線網(wǎng)絡(luò)能力和體驗(yàn)，并帶動(dòng)多形態(tài)智能終端和XR內(nèi)容應(yīng)用的快速、高質(zhì)量發(fā)展。

5G廣播

國家廣電總局提出“加快推進(jìn)全國有線電視網(wǎng)絡(luò)整合和廣電5G建設(shè)一體化發(fā)展，開展5G廣播技術(shù)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)制定、試驗(yàn)驗(yàn)證和業(yè)務(wù)開發(fā)，推動(dòng)廣播電視終端通、移動(dòng)通、人人通。”5G廣播包括支持覆蓋半徑100公里的大塔廣播和支持移動(dòng)通信基站的小塔廣播，小塔廣播具有低功率和低站址特性，適合開展小范圍的臨時(shí)性廣播電視服務(wù)，具有較強(qiáng)的靈活特性和商業(yè)價(jià)值。

在熱點(diǎn)式、分布式元宇宙里，海量的內(nèi)容需要以4K/8K和VR/AR 等高質(zhì)量視聽媒體內(nèi)容的方式推送，現(xiàn)場的觀眾也需要觀看實(shí)時(shí)的多角度直播等高清數(shù)字內(nèi)容，現(xiàn)有廣播電視網(wǎng)絡(luò)難以滿足廣大用戶消費(fèi)體驗(yàn)升級的需求，5G廣播將成為重要的傳播新渠道。

5G廣播既可以通過大塔廣播提供共性內(nèi)容和公共服務(wù)，又能通過小塔廣播提供熱點(diǎn)區(qū)域廣播和增值業(yè)務(wù)，還能根據(jù)C端消費(fèi)者喜好對接第三方服務(wù)商，以O(shè)TT方式提供新媒體業(yè)務(wù)和內(nèi)容。同時(shí)，5G廣播還可納入國家應(yīng)急廣播系統(tǒng)體系，助力政府有效提升公共事件應(yīng)急管理和處置能力。

結(jié)語

元宇宙是電信運(yùn)營商數(shù)智化算力網(wǎng)絡(luò)的殺手級應(yīng)用和客戶。元宇宙超級“局域云網(wǎng)”在技術(shù)上依托5G等公眾通信網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)切片NS、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化NFV、軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN和服務(wù)化架構(gòu)SBA等先進(jìn)的數(shù)字化編排和組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)于公眾通信網(wǎng)絡(luò)的通信能力SLA和服務(wù)保障水平QoS。 

元宇宙超級“局域云網(wǎng)”無需承擔(dān)高額的專網(wǎng)、專線建設(shè)投資和運(yùn)營成本，在技術(shù)上具有較為成熟的解決方案，在商業(yè)上具有極大的成本優(yōu)勢，與行業(yè)客戶中的強(qiáng)IP頭部冠軍開展聯(lián)合研發(fā)、聯(lián)合運(yùn)營將成為元宇宙由0到1突破的關(guān)鍵所在。

專家簡介

葛頎

通信業(yè)資深人士，高級工程師，中國中央企業(yè)青年聯(lián)合會第三屆委員會常委、北京郵電大學(xué)經(jīng)管學(xué)院兼職教授、工體元宇宙GTVerse首席架構(gòu)師、中國人民大學(xué)智慧黨建研究中心秘書長、區(qū)塊鏈研究院高級研究員、國資委央企投資協(xié)會數(shù)字經(jīng)濟(jì)首席專家、中英青年領(lǐng)導(dǎo)者圓桌論壇成員、盤古智庫數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究中心秘書長。?