Avant le lancement de Réseaux 5G cette année, le buzz autour la vitesse est palpable. Mais il ne s’agit pas seulement de vitesse pour le plaisir de la vitesse. Des réseaux plus rapides peuvent transformer l'expérience utilisateur réelle, les premiers tests montrant qu'un film 4K entier peut être téléchargé en seulement huit secondes. Alors que nous attendons avec impatience des vitesses plus rapides et plus de bande passante, la caractéristique phare de la 5G est sa faible latence. Les opérateurs de téléphonie mobile explorent les moyens de tirer parti d'une faible latence pour proposer du contenu de plus haute fidélité aux appareils mobiles, allant de jeu en streaming aux expériences mobiles de réalité mixte et même aux chirurgies à distance.
Contenu
- Repenser le rendu avec une approche hybride
- Le modèle de plug-in de Verizon
- L’économie de la 5G
Une faible latence réduit non seulement les décalages et les retards qui peuvent gâcher le jeu, mais cette fonctionnalité peut également être utilisée pour apporter plus de puissance aux appareils dotés d'un matériel limité. Comment? En déplaçant de plus en plus de ça La puissance du GPU vers le cloud.
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Repenser le rendu avec une approche hybride
« Nous savons que nous ne pouvons pas réaliser 100 % du rendu sur les appareils simplement parce que nous n'avons pas assez de batteries pour le prendre en charge, et si si nous l’avions fait, nous ferions fondre l’appareil – nous ne pouvons tout simplement pas produire autant de chaleur », a déclaré le Dr Morgan McGuire, chercheur scientifique chez Nvidia. expliqué. « Nous savons depuis un certain temps que le streaming dans le cloud doit être la solution. »
Mais diffuser un 4K ou l'expérience de jeu 8K, en particulier avec des fréquences d'images élevées, est intensive pour n'importe quel réseau, sans parler d'un réseau mobile, les opérateurs conçoivent donc de nouvelles approches pour gérer les communications immersives et interactives. expériences. "Nous ne pouvons plus y penser comme avant: une latence de 100 ms pour les médias passifs et maintenant nous la réduisons à 10 ms ou 1 ms, et c'est ce dont nous avons besoin pour [les jeux et la réalité virtuelle] », Alisha Seam, chercheuse principale au laboratoire Foundry d'AT&T à Palo Alto, Californie. "Ce n'est vraiment pas si simple."
En fonction des recherches et du réseau, les chiffres de latence généralement acceptés pour le streaming de jeux se situent entre quelques millisecondes et environ 20 ms.
Une approche explorée par AT&T et Verizon pour les jeux consiste à adopter une approche hybride et à répartir les tâches de rendu entre le cloud et l'appareil. Essentiellement, le rendu hybride repose sur un environnement virtuel ordinateur de jeu dans le cloud périphérique pour faire le gros du travail et l'appareil client pour effectuer une partie du décodage des images rendues. C'est une technique que Nvidia utilise pour sa plateforme de streaming de jeux GeForce Now, qui permet aux appareils informatiques légers d'accéder aux graphiques GeForce situés sur le cloud périphérique.
« Il existe différentes approches permettant de tout lancer en tant que service Web ou de tout virtualiser en tant que VM où vous envoyez vos données. les entrées et les flux vidéo vers le bas ou enfin avoir une pile hybride où vous découplez les boucles de rendu et voyez ce que vous pouvez réellement compensé », a déclaré Raheel Khalid, ingénieur en chef du laboratoire de réalité virtuelle de Verizon, chaque solution ayant ses propres avantages et les inconvénients.
Mais lorsque vous diffusez des jeux en streaming, vous devrez évaluer les expériences réussies à l’aide de nouvelles mesures. Les flux vidéo passifs fonctionnaient bien avec une latence de 100 ms. Mais pour la réalité virtuelle et les jeux, le serveur ne se contente pas de vous proposer du contenu, vous envoyez constamment des informations au serveur en fonction de vos mouvements dans un jeu. Le serveur doit ensuite restituer la nouvelle vidéo et la renvoyer à l'appareil pour qu'elle soit décodée et affichée. La latence doit être encore réduite.
« Le grand facteur déterminant de l’expérience utilisateur est la réactivité, et nous luttons contre le réflexe oculaire vestibulaire – la corrélation entre ce que vos yeux voient et où votre oreille interne vous place lorsque vous tournez la tête – et c'est de l'ordre de 7 ms », a expliqué Seam avec VR expériences.
"La mesure qui nous intéresse le plus est la latence du mouvement par rapport aux photons, qui est mesurée par l'horodatage des paquets", a poursuivi Seam. «Nous mesurons à quelle entrée le serveur répond, afin que l'utilisateur appuie sur une entrée. Nous enverrons ce paquet au serveur avec un tampon de l'utilisateur, rendrons quelque chose avec cette entrée et le renverrons. Et nous pouvons essentiellement mesurer le temps entre l’utilisateur effectuant ce mouvement, ce que nous rendons et ce qui est réellement affiché aux utilisateurs.
AT&T prédit que le streaming de jeux reposera en grande partie sur un rendu fractionné où les serveurs rendront les scènes et le gros du travail sur les appareils clients sera utilisé pour des technologies intelligentes qui augmentent l'expérience de jeu. Seam envisage que les appareils clients puissent combler les lacunes grâce à des astuces telles que la création d'une technologie pour la réalité virtuelle. « Nous ne voulons pas que le côté client soit occupé à essayer de rattraper le réseau, c'est pourquoi nous sommes en mesure de mieux associer les performances du réseau avec les performances du réseau. performances de la couche logicielle de ces applications, plus nous sommes en mesure de les laisser faire ce qu'elles devraient faire et de ne pas les laisser être de simples solutions de contournement du réseau », dit-elle.
C’est différent de la relation historique qu’a entretenue le cloud gaming avec le réseau. Dans le passé, les plateformes de cloud gaming tentaient de compenser l'imprévisibilité d'un réseau en envoyant d'énormes quantités de données en espérant que certains de ces paquets de données arriveraient. Lorsqu'ils arrivent, bon nombre de ces paquets sont retardés ou sont dans le désordre, ce qui oblige l'appareil client à décoder et à réorganiser ces paquets de manière opportune et ordonnée.
"Le nombre de latence lui-même est important, mais la répartition de cette latence l'est encore plus, et c'est quelque chose que nous pouvons vraiment aborder avec 5G et edge », a-t-elle poursuivi, notant que la gigue, ou la variabilité de la latence, joue un rôle important dans les performances du streaming.
Le modèle de plug-in de Verizon
L'approche hybride de Verizon est en grande partie basée sur les applications, et l'opérateur a travaillé avec Unreal Engine pour créer un plug-in basé sur la périphérie qui permettra de diviser les flux.
"Quand nous avons cet écosystème avec des jeux très complexes – qui ont beaucoup de potentiel de rendu, qui doivent faire beaucoup de choses en peu de temps et il faut également maintenir un 60 ou Taux de rafraîchissement de 120 Hz sur votre appareil où vos entrées sont reçues et sans gigue ni décalage - nous examinons comment découpler ces deux choses, et ce que nous avons commencé à faire est de créer un nouveau paradigme pour les moteurs de jeu où vous pouvez prendre certaines étapes de rendu et les pousser vers la périphérie ou le cloud, et les découpler des boucles d'entrée que vous avez sur votre appareil », Khaleed dit.
"Et c'est principalement sur cela que nous nous concentrons: l'avenir de cette pile de rendu principale et la manière dont nous allons y parvenir", a poursuivi Khaleed. « Comment allez-vous prendre en compte les entrées et la mise à jour du cadre et les séparer des éléments dont vous avez besoin? Alors que nous avons construit ce plugin Unreal Engine et étudié comment créer des piles de rendu fractionnées, nous avons compris ce que vous allez prendre et monter jusqu'au bord et ce que vous pouvez monter dans le nuage."
Quelle que soit l’approche adoptée, Seam et Khaleed conviennent que la perte d’images est un facteur majeur pour le succès du streaming de jeux. Les joueurs ne se soucieront peut-être pas de savoir si certains effets, comme l'éclairage ou les ombres, peuvent être retardés d'une image ou deux. Ce qui fait ou défait l’expérience utilisateur, ce sont les décalages d’entrée et la perte d’images.
« Les joueurs inconditionnels s’en soucient. Si vous avez une perte de trame, ce sera la fin de ce service. Vous ne reviendrez jamais, et pourquoi le feriez-vous? C’est un impact trop important », a déclaré Khaleed. « Le public des joueurs occasionnels est peut-être acceptable et tolérant, mais en fin de compte, nous avons construit le Saint Graal: Comment allez-vous séparer la boucle de mise à jour de votre jeu et la mise à jour de votre tampon de jeu des opérations les plus lourdes en calcul? opérations. »
L’économie de la 5G
Le streaming interactif, comme les jeux, étant plus complexe à fournir, les opérateurs s’attendent à facturer un supplément aux joueurs qui exigent une expérience réseau plus stable sur la 5G.
"C'est bien plus compliqué parce qu'on ne peut pas faire quelque chose d'aussi simple qu'un téléchargement progressif", a déclaré John Benko, chercheur au laboratoire d'Orange dans la Silicon Valley. « Puisque nous parlons de réellement pousser 10, 50, 100, 200 Mbps via le canal sans fil, cela ne sera pas le cas. quelque chose que tout le monde peut faire et s'attendre à payer exactement le même prix qu'il paie actuellement pour diffuser un débit de 2 Mbps. signal. Il faudra donc examiner attentivement les aspects économiques pour voir comment nous pouvons en faire une réalité pour les personnes qui le souhaitent.
L'un des avantages de l'utilisation d'un réseau 5G, a expliqué Benko, réside dans le fait que les opérateurs peuvent créer des tranches de réseau. pour des cas d'utilisation particuliers, offrant plus de fiabilité et de stabilité aux clients prêts à payer plus.
Le trafic occasionnel provenant d'un téléphone mobile peut être dépriorisé en cas d'encombrement, par exemple, mais si votre appareil client est prévus pour les jeux ou la réalité virtuelle, les réseaux peuvent offrir une expérience garantie avec une plage de latence prometteuse pour cette utilisation. Au-delà des jeux, les applications critiques, comme la chirurgie à distance, peuvent être configurées avec un niveau de priorité encore plus élevé, afin d'éviter toute interruption potentielle du réseau susceptible de mettre en danger l'application.
Cependant 5G promet de livrer beaucoup pour les jeux et d'autres utilisations, le coût reste un facteur important pour l'adoption mobile du streaming de jeux.
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