In vista del lancio di Reti 5G quest'anno, il brusio intorno la velocità è palpabile. Tuttavia, è più della semplice velocità fine a se stessa. Reti più veloci possono trasformare le reali esperienze degli utenti, con i primi test che dimostrano che un intero film 4K può essere scaricato in soli otto secondi. Mentre aspettiamo con impazienza velocità più elevate e maggiore larghezza di banda, la caratteristica killer del 5G è la bassa latenza. Gli operatori di telefonia mobile stanno esplorando modi per sfruttare la bassa latenza per portare contenuti a fedeltà più elevata sui dispositivi mobili, che vanno da streaming del gioco alle esperienze di realtà mista mobile e persino agli interventi chirurgici remoti.
Contenuti
- Ripensare il rendering con un approccio ibrido
- Il modello plug-in di Verizon
- L’economia del 5G
La bassa latenza non solo riduce i ritardi e i ritardi che possono rovinare il gioco, ma la funzionalità può essere utilizzata per portare più potenza ai dispositivi con hardware limitato. Come? Muovendone sempre di più Potenza della GPU nel cloud.
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Ripensare il rendering con un approccio ibrido
"Sappiamo che non possiamo eseguire il rendering al 100% sui dispositivi semplicemente perché non abbiamo abbastanza batterie per supportarlo, e se se lo facessimo, fonderemmo il dispositivo: semplicemente non possiamo produrre così tanto calore", ha affermato il dottor Morgan McGuire, ricercatore presso Nvidia. spiegato. "Sappiamo da tempo che il cloud streaming deve essere la risposta."
Ma lo streaming a 4K o l'esperienza di gioco 8K, soprattutto con frame rate elevati, è impegnativa per qualsiasi rete, per non parlare di a rete mobile, quindi gli operatori stanno ideando nuovi approcci alla gestione immersiva e interattiva esperienze. "Non possiamo semplicemente pensarci come facevamo prima: latenza di 100 ms per i media passivi e ora la stiamo riducendo a 10 ms o 1 ms, ed è ciò di cui abbiamo bisogno per [giochi e realtà virtuale]", Alisha Seam, ricercatrice principale presso il laboratorio Foundry di AT&T a Palo Alto, California. “Non è davvero così semplice.”
A seconda della ricerca e della rete, i valori di latenza generalmente accettati per lo streaming di giochi vanno da diversi millisecondi a circa 20 ms.
Un approccio che AT&T e Verizon stanno esplorando per i giochi è quello di adottare un approccio ibrido e dividere i compiti di rendering tra il cloud e il dispositivo. Essenzialmente, il rendering ibrido si basa su un virtual PC da gioco nell'edge cloud per eseguire la maggior parte del lavoro pesante e il dispositivo client per eseguire parte della decodifica delle immagini renderizzate. È una tecnica utilizzata da Nvidia la sua piattaforma di streaming di giochi GeForce Now, che offre ai dispositivi di elaborazione leggera l'accesso alla grafica GeForce situata nell'edge cloud.
“Esistono diversi approcci in cui puoi avviare tutto come un servizio Web o virtualizzare tutto come una VM a cui invii il tuo gli input verso l'alto e il tuo video scorre verso il basso o finalmente avere uno stack ibrido in cui stai disaccoppiando i cicli di rendering e vedendo cosa puoi effettivamente compensati", ha affermato Raheel Khalid, l'ingegnere capo del laboratorio di realtà virtuale di Verizon, poiché ciascuna soluzione ha i suoi vantaggi e vantaggi. contro.
Ma quando trasmetti giochi in streaming, dovrai valutare le esperienze di successo utilizzando nuove metriche. I flussi video passivi andavano bene con una latenza di 100 ms. Ma per la realtà virtuale e i giochi, il server non si limita a spingere i contenuti davanti ai tuoi occhi, ma invia costantemente input al server in base ai tuoi movimenti in un gioco. Il server deve quindi eseguire il rendering del nuovo video e inviarlo al dispositivo per essere decodificato e visualizzato. La latenza deve essere ulteriormente ridotta.
"Il grande fattore determinante per l'esperienza dell'utente è la reattività, e stiamo combattendo contro il riflesso vestibolare oculare - la correlazione tra cosa vedono i tuoi occhi e dove ti posiziona il tuo orecchio interno quando giri la testa - e questo è nell'ordine di 7 ms", ha spiegato Seam con VR esperienze.
"La metrica che ci interessa di più è la latenza del movimento dei fotoni, che viene misurata mediante la marcatura temporale dei pacchetti", ha continuato Seam. “Misuriamo a quale input sta rispondendo il server, in modo che l'utente colpisca un input. Invieremo quel pacchetto al server con un timbro dell'utente, visualizzeremo qualcosa con quell'input e lo rispediremo indietro. E possiamo sostanzialmente misurare il tempo che intercorre tra l’esecuzione del movimento da parte dell’utente, ciò che stiamo renderizzando e ciò che viene effettivamente visualizzato agli utenti”.
AT&T prevede che lo streaming di giochi si baserà in gran parte sul rendering diviso in cui i server eseguiranno il rendering delle scene il lavoro pesante sui dispositivi client verrà utilizzato per tecnologie intelligenti che migliorano l'esperienza di gioco. Seam prevede che i dispositivi client possano colmare le lacune con trucchi come la tecnologia foveating per la realtà virtuale. "Non vogliamo che il lato client venga consumato nel tentativo di compensare la rete, quindi più riusciamo ad accoppiare le prestazioni della rete con la prestazioni del livello software di queste applicazioni, tanto più saremo in grado di lasciare che facciano quello che dovrebbero fare e non che siano solo soluzioni alternative di rete," lei disse.
Questo è diverso dal rapporto storico che il cloud gaming ha avuto con la rete. In passato, le piattaforme di cloud gaming cercavano di compensare l'imprevedibilità di una rete inviando enormi quantità di dati nella speranza che alcuni di questi pacchetti di dati arrivassero. Quando arrivano, molti di questi pacchetti vengono ritardati o sono fuori servizio, mettendo a dura prova il dispositivo client per decodificare e riorganizzare questi pacchetti in modo tempestivo e ordinato.
"Il numero di latenza in sé è importante, ma lo è ancora di più la distribuzione di tale latenza, ed è qualcosa con cui possiamo davvero entrare 5G e bordo", ha continuato, sottolineando che il jitter, o la variabilità della latenza, gioca un ruolo significativo nelle prestazioni dello streaming.
Il modello plug-in di Verizon
L'approccio ibrido di Verizon è in gran parte basato su app e l'operatore ha collaborato con Unreal Engine per creare un plug-in edge-based che consentirà flussi suddivisi.
"Quando abbiamo questo ecosistema con giochi molto complessi, che hanno un grande potenziale di rendering, devono essere realizzati molto in un breve lasso di tempo e devi anche mantenere un 60 o Frequenza di aggiornamento di 120 Hz sul tuo dispositivo dove ricevi i tuoi input e non hai mai jitter o ritardo: guardiamo come disaccoppiare queste due cose e quello che abbiamo iniziato a fare è costruire un nuovo paradigma per i motori di gioco in cui puoi eseguire determinati passaggi di rendering e spingerli nell'edge, o nel cloud, e disaccoppiarli dai loop di input che hai sul tuo dispositivo," Khaleed disse.
"Ed è principalmente su questo che ci concentriamo: il futuro di quello stack di rendering principale e come raggiungere questo obiettivo", ha continuato Khaleed. "Come prenderai l'input e l'aggiornamento del frame e li separerai dalle cose di cui hai bisogno? Mentre abbiamo creato questo plug-in Unreal Engine e studiato come creare stack di rendering diviso, abbiamo capito cosa prenderai e ti sposterai verso l'alto e cosa puoi spostare verso l'alto nuvola."
Indipendentemente dall'approccio, sia Seam che Khaleed concordano sul fatto che la perdita di frame è un fattore importante per il successo dello streaming di giochi. Ai giocatori potrebbe non interessare se alcuni effetti, come l'illuminazione o le ombre, potrebbero essere ritardati di un fotogramma o due. Ciò che rende o distrugge l'esperienza dell'utente sono i ritardi di input e la perdita di frame.
“I giocatori hardcore si preoccupano di questo. Se si verifica una perdita di frame, sarà la fine del servizio. Non tornerai mai più, e perché dovresti? È un impatto troppo grande”, ha detto Khaleed. “Il pubblico dei giocatori occasionali può essere accettabile e tollerante, ma alla fine abbiamo costruito il Santo Graal: Come procedi e separi il ciclo di aggiornamento del gioco e l'aggiornamento del buffer di gioco da quelli più pesanti operazioni”.
L’economia del 5G
Poiché lo streaming interattivo, come i giochi, è più complesso da offrire, gli operatori si aspettano di addebitare un sovrapprezzo ai giocatori che richiedono un’esperienza di rete più stabile su 5G.
"È molto più complicato perché non puoi fare qualcosa di semplice come un download progressivo", ha affermato John Benko, ricercatore presso il laboratorio Orange della Silicon Valley. "Dato che stiamo parlando di spingere davvero 10, 50, 100, 200 Mbps attraverso il canale wireless, questo non sarà qualcosa che tutti possono fare e aspettarsi di pagare esattamente lo stesso prezzo che stanno pagando ora per lo streaming a 2 Mbps segnale. Quindi, gli aspetti economici dovranno essere esaminati attentamente per vedere come possiamo trasformarli in realtà per le persone che lo desiderano”.
Parte del vantaggio dell’utilizzo di una rete 5G, ha spiegato Benko, è che gli operatori possono creare sezioni di rete per casi d'uso particolari, offrendo maggiore affidabilità e stabilità ai clienti disposti a pagare Di più.
Ad esempio, il traffico occasionale proveniente da un telefono cellulare può perdere la priorità a causa della congestione, ma se lo è il tuo dispositivo client predisposte per i giochi o la realtà virtuale, le reti possono offrire un'esperienza garantita con un intervallo di latenza promesso per tale utilizzo. Oltre ai giochi, è possibile fornire applicazioni mission-critical, come la chirurgia remota, a un livello di priorità ancora più elevato, per evitare potenziali interruzioni di rete che possano mettere in pericolo l'applicazione.
Anche se 5G promette di mantenere molto per i giochi e altri usi, il costo rimane un fattore importante per l'adozione mobile dello streaming di giochi.
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