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中国移动 5G 联合创新中心创新研究报告
5G 云 XR 云网架构与
解决方案研究报告
(2020 年)
2020 年 8 月
创新研究报告
2
中国移动 5G 联合创新中心创新研究报告—5G 云 XR 云网架构与解决方案研究报告
摘 要
为了促进云 XR 业务的发展,在《5G 云 XR 端到端能力需求研究
报告》的基础上,中国移动 5G 联创中心联合产业伙伴发布本研究报
告。
本报告基于云 XR 业务需求和面临的挑战,梳理了三类业务的逻
辑架构,并详细描述了云侧、网络侧、边缘侧、端侧为满足三类业务
所提供的解决方案和关键能力。
本报告适用于指导电信运营商部署 5G 云网架构,实现云 XR 业务
的规模发展。
创新研究报告
3
中国移动 5G 联合创新中心创新研究报告—5G 云 XR 云网架构与解决方案研究报告
目 录
1. 云 XR 业务需求与挑战....................................................................................................... 5
1.1 云 XR 业务需求指标..................................................................................................... 5
1.2 云 XR 业务对 5G 云网的挑战 ................................................................................. 6
1.2.1 5G 云网协同的整体挑战 ...................................................................................... 6
1.2.2 网络侧挑战 ........................................................................................................ 7
1.2.3 边侧挑战 ............................................................................................................ 8
1.2.4 云侧挑战 ............................................................................................................ 8
1.2.5 终端侧挑战 ........................................................................................................ 9
2. 云网协同的部署架构 ........................................................................................................ 10
2.1 端到端逻辑总体架构 .................................................................................................. 10
2.2 三类业务端到端架构 .................................................................................................. 11
2.2.1 弱交互云 VR 业务架构 ........................................................................................ 11
2.2.2 强交互云 VR 业务架构 ........................................................................................ 12
2.2.3 云 AR 业务架构 .................................................................................................... 13
2.3 云网架构关键能力清单 ............................................................................................... 14
3. 云 XR 端到端服务能力和关键技术 ................................................................................. 17
3.1 云 XR 5G 网络服务能力 ............................................................................................. 17
3.1.1 5G 对云 XR 的 SLA 保障能力 .............................................................................. 17
3.1.2 5G RAN 的 SLA 能力和关键技术 .................................................................... 22
3.1.3 5G Core 对 XR 的 SLA 能力 ............................................................................ 26
3.1.4 5G 承载对 XR 的 SLA 能力 ............................................................................... 31
3.2 云 XR 边缘云服务能力 .......................................................................................... 32
3.2.1 边缘云总体架构 .................................................................................................. 32
3.2.2 边缘云 IaaS 层关键服务能力 ............................................................................ 33
3.2.3 边缘云 PaaS 层服务能力 .................................................................................... 38
3.2.4CDN 部署与调度能力 ............................................................................................ 48
创新研究报告
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中国移动 5G 联合创新中心创新研究报告—5G 云 XR 云网架构与解决方案研究报告
3.2.5 第三方应用敏捷部署能力 .................................................................................. 51
3.3 云 XR 中心云服务能力 .......................................................................................... 52
3.3.1 中心云总体架构 .............................................................................................. 52
3.3.2 中心云 IaaS 层服务能力 ................................................................................ 53
3.3.3 中心云 PaaS 层服务能力 ................................................................................ 56
3.3.4 中心云 SaaS 层服务能力 ................................................................................ 59
3.4 云 XR 中终端与芯片服务力 .................................................................................. 61
3.4.1 终端能力要求 ...................................................................................................... 61
3.4.2XR 芯片发展趋势 .................................................................................................. 65
3.5 关键技术小结 .......................................................................................................... 66
4. 总结与展望 ........................................................................................................................ 68
4.1 基于业务发展的 5G 网络能力与建设预测 ........................................................... 68
4.1.1 业务发展预测 ...................................................................................................... 68
4.1.2 5G 云网建设预测 ................................................................................................ 69
4.2 产业发展倡议 .......................................................................................................... 72
4.2.1 标准推动 .......................................................................................................... 72
4.2.2 测试孵化 .......................................................................................................... 73
4.2.3 产业落地 .......................................................................................................... 74
参考文献 ................................................................................................................................. 74
联合编写单位及作者 ............................................................................................................. 75
创新研究报告
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中国移动 5G 联合创新中心创新研究报告—5G 云 XR 云网架构与解决方案研究报告
1. 云 XR 业务需求与挑战
1.1 云 XR 业务需求指标
云 XR 业务,包括弱交互云 VR、强交互云 VR 及云 AR 业务,是指云端实
现业务的计算机图形渲染、编码和计算,并输出视频流到终端,终端解码显示的
新型业务模式,本文中所提到的 XR 业务非特殊说明时均指云 XR 业务。云 XR
云网需求指标如下表所示。关于三类业务的详细描述,请参考《5G 云 XR 端到
端能力需求研究报告》。
表 1-1 云 XR 业务云网需求指标
阶段
5G 起步阶段(2020-2021)
5G 进阶阶段(2022-2025)
业务类型
弱交互云
VR
强交互云
VR
云 AR
弱交互云 VR
强交互云
VR
云 AR
典型场景
FOV 视频
3D 游戏
多人协作
FOV 视频
3D 游戏
多人协作
内容分辨率
双眼 4K
双眼 4K
1080P
双眼 8K
双眼 8K
2K
帧率
30
60
30
30-60
90
90
编码
H.264/AVS2
H.264/AVS2
H.264/AVS2
H.265/AVS3
H.265/AVS3
H.265/AVS3
传输方式
FOV
FOV
FOV
FOV
FOV
FOV
传输协议
TCP/UDP+
UDP+
UDP+
TCP/UDP+
UDP+
UDP+
上行码率
35Mbps(live
)
-
10Mbps
120Mbps(live)
-
20Mbps
下行码率
17-35Mbps
23-47Mbps
6-12Mbps
84-120Mbps
120-130Mbp
s
19-28Mbps
上行带宽
1.4 倍码率
-
1.4 倍码率
1.4 倍码率
-
1.6 倍码率
下行带宽
1.2 倍码率
1.4 倍码率
1.4 倍码率
1.4 倍码率
1.6 倍码率
1.6 倍码率
业务 RTT
200ms
80-100ms
130-150ms
200ms
80-100ms
130-150ms
网络 RTT
100ms
30ms
50ms
100ms
30ms
50ms
云端时延
50ms
30ms
50ms
50ms
30ms
50ms
终端时延
50ms
20ms
30ms
50ms
20ms
30ms
确定性
毫秒级
毫秒级
毫秒级
毫秒级
毫秒级
毫秒级
注:1. FOV 视频均指冗余 FOV;
2. UDP+是指在 UDP 协议基础上再增加应用层协议如 FEC,QUIC 等;
3. 云-管-端时延分配可以根据实际能力灵活配置,满足业务 RTT 即可。
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