AT&T, Verizon, 5G를 통한 게임 스트리밍에 대한 새로운 접근 방식 공개: GTC 2019

런칭을 앞두고 5G 네트워크 올해는 주변에 떠도는 소문 속도가 눈에 띈다. 하지만 속도를 위한 속도 그 이상입니다. 더 빠른 네트워크는 실제 사용자 경험을 변화시킬 수 있으며, 초기 테스트에서는 전체 4K 영화를 8초 만에 다운로드할 수 있는 것으로 나타났습니다. 더 빠른 속도와 더 많은 대역폭을 간절히 기다리는 만큼 5G의 가장 큰 특징은 바로 낮은 지연 시간입니다. 이동통신사는 짧은 대기 시간을 활용하여 다음과 같은 모바일 장치에 더 높은 충실도의 콘텐츠를 제공하는 방법을 모색하고 있습니다. 게임 스트리밍 모바일 혼합 현실 경험은 물론 원격 수술까지.

내용물

  • 하이브리드 접근 방식을 통한 렌더링 재고
  • Verizon의 플러그인 모델
  • 5G의 경제학

낮은 대기 시간은 게임을 망칠 수 있는 지연과 지연을 줄일 뿐만 아니라, 이 기능을 사용하여 제한된 하드웨어를 갖춘 장치에 더 많은 전력을 공급할 수 있습니다. 어떻게? 점점 더 많이 움직여서 클라우드에 대한 GPU 성능.

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하이브리드 접근 방식을 통한 렌더링 재고

“우리는 이를 지원할 배터리가 충분하지 않기 때문에 장치에서 렌더링을 100% 수행할 수 없다는 것을 알고 있습니다. 우리는 장치를 녹였을 것입니다. 우리는 그렇게 많은 열을 발생시킬 수 없습니다.”라고 Nvidia의 연구 과학자인 Morgan McGuire 박사는 말했습니다. 설명했다. "우리는 클라우드 스트리밍이 답이 되어야 한다는 것을 한동안 알고 있었습니다."

하지만 스트리밍 4K 또는 특히 높은 프레임 속도의 8K 게임 경험은 모든 네트워크에서 집약적입니다. 모바일 네트워크로 인해 통신업체에서는 몰입형 대화형 모바일 네트워크를 처리하기 위한 새로운 접근 방식을 고안하고 있습니다. 경험담. “우리는 예전처럼 수동적 미디어의 지연 시간을 100ms로 생각할 수 없으며 이제는 이를 10ms나 1ms로 줄이고 있습니다. 이것이 바로 [게임과 VR]에 필요한 것입니다.” Palo Alto에 있는 AT&T Foundry 연구소의 수석 연구원인 Alisha Seam은 이렇게 말했습니다. 캘리포니아. “정말 그렇게 간단하지 않아요.”

연구 및 네트워크에 따라 일반적으로 허용되는 게임 스트리밍의 대기 시간 수치는 수 밀리초에서 약 20ms 사이입니다.

AT&T와 Verizon이 게임을 위해 모색하고 있는 한 가지 접근 방식은 하이브리드 접근 방식을 취하고 클라우드와 장치 간에 렌더링 업무를 분할하는 것입니다. 기본적으로 하이브리드 렌더링은 가상 렌더링에 의존합니다. 게이밍 PC 에지 클라우드에서는 대부분의 무거운 작업을 수행하고 클라이언트 장치는 렌더링된 이미지의 일부 디코딩을 수행합니다. Nvidia가 사용하는 기술입니다. GeForce Now 게임 스트리밍 플랫폼, 엣지 클라우드에 위치한 GeForce 그래픽에 대한 액세스를 가벼운 컴퓨팅 장치에 제공합니다.

“모든 것을 웹 서비스로 시작하거나 모든 것을 VM으로 가상화하여 데이터를 보낼 수 있는 다양한 접근 방식이 있습니다. 입력이 올라가고 비디오 스트리밍이 내려가거나 마침내 렌더링 루프를 분리하고 무엇을 할 수 있는지 확인하는 하이브리드 스택을 갖게 됩니다. 실제로 상쇄됩니다.” Verizon 가상 현실 연구소의 수석 엔지니어인 Raheel Khalid는 각 솔루션마다 고유한 장점과 장점이 있다고 말했습니다. 단점

하지만 게임을 스트리밍할 때는 새로운 지표를 사용하여 성공적인 경험을 평가해야 합니다. 패시브 비디오 스트림은 지연 시간이 100ms로 괜찮았습니다. 하지만 VR과 게임의 경우 서버는 단순히 콘텐츠를 사용자의 눈에 전달하는 것이 아니라 게임 내 움직임에 따라 지속적으로 서버에 입력을 보냅니다. 그런 다음 서버는 새 비디오를 렌더링하고 이를 장치로 다시 전송하여 디코딩 및 표시해야 합니다. 지연 시간을 더욱 줄여야 합니다.

“사용자 경험을 결정짓는 가장 큰 요소는 반응성입니다. 우리는 전정 안구 반사와 싸우고 있습니다. 머리를 돌릴 때 눈이 무엇을 보고 내이가 어디에 있는지를 알 수 있으며 대략 7ms 정도입니다.”라고 Seam은 VR로 설명했습니다. 경험담.

"우리가 가장 관심을 갖고 있는 지표는 모션-광자 대기 시간이며, 이는 타임스탬프 패킷으로 측정됩니다."라고 Seam은 계속 말했습니다. “우리는 서버가 어떤 입력에 응답하는지 측정하므로 사용자는 입력을 받게 됩니다. 우리는 사용자의 스탬프와 함께 해당 패킷을 서버로 보내고 해당 입력으로 무언가를 렌더링한 후 다시 보냅니다. 그리고 우리는 기본적으로 사용자가 움직이는 것, 렌더링하는 것, 실제로 사용자에게 표시되는 것 사이의 시간을 측정할 수 있습니다."

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AT&T는 게임 스트리밍이 서버가 장면을 렌더링하고 렌더링하는 분할 렌더링에 크게 의존할 것으로 예측합니다. 클라이언트 장치의 무거운 작업은 게임 경험을 향상시키는 영리한 기술에 사용됩니다. Seam은 클라이언트 장치가 VR용 포비팅 기술과 같은 기술로 격차를 메울 수 있다고 생각합니다. “우리는 클라이언트 측이 네트워크를 보충하는 데 소모되는 것을 원하지 않으므로 네트워크 성능과 클라이언트를 더욱 긴밀하게 결합할 수 있습니다. 이러한 애플리케이션의 소프트웨어 계층 성능이 향상될수록 우리는 애플리케이션이 단지 네트워크 해결 방법에 그치지 않고 해야 할 일을 더 많이 수행할 수 있게 됩니다." 그녀가 말했다.

이는 클라우드 게임이 네트워크와 가졌던 역사적 관계와는 다릅니다. 과거에 클라우드 게임 플랫폼은 해당 데이터 패킷 중 일부가 도착할 것이라고 기대하면서 엄청난 양의 데이터를 전송함으로써 네트워크의 예측 불가능성을 보완하려고 했습니다. 도착하면 이러한 패킷 중 상당수가 지연되거나 순서가 잘못되어 클라이언트 장치에 부담을 주어 이러한 패킷을 시기적절하고 질서정연하게 디코딩하고 재배열하게 됩니다.

“지연 시간 자체도 중요하지만 그 지연 시간의 분포가 더욱 중요합니다. 이는 우리가 실제로 알아볼 수 있는 부분입니다. 5G 그리고 엣지”라고 그녀는 계속해서 지터, 즉 지연 시간의 가변성이 스트리밍 성능에 중요한 역할을 한다고 지적했습니다.

Verizon의 플러그인 모델

Verizon의 하이브리드 접근 방식은 주로 앱 기반이며, 통신사는 Unreal Engine과 협력하여 분할 스트림을 가능하게 하는 에지 기반 플러그인을 만들었습니다.

“매우 복잡한 게임이 포함된 생태계가 있을 때, 짧은 시간 내에 많은 작업을 수행해야 하고 60 이상의 렌더링 잠재력을 유지해야 하는 렌더링 잠재력이 많이 있습니다. 입력이 수신되고 지터나 지연이 없는 장치의 120Hz 새로 고침 빈도 — 우리는 이 두 가지를 어떻게 분리하는지 살펴보고 새로운 것을 구축하는 것입니다. 특정 렌더링 단계를 수행하고 이를 에지나 클라우드로 푸시하고 이를 장치에 있는 입력 루프에서 분리할 수 있는 게임 엔진의 패러다임입니다." Khaleed 말했다.

Khaleed는 "그리고 이것이 바로 우리가 중점을 두는 부분입니다. 즉, 메인 렌더링 스택의 미래와 이를 달성할 방법입니다."라고 Khaleed는 말했습니다. “입력과 프레임 업데이트를 어떻게 받아 필요한 것과 분리할 건가요? 우리는 이 Unreal Engine 플러그인을 구축하고 분할 렌더링 스택을 구축하는 방법을 조사하면서, 우리는 당신이 무엇을 가져가서 가장자리로 이동할지, 그리고 무엇을 가장자리로 이동할 수 있는지 알아냈습니다. 구름."

접근 방식에 관계없이 Seam과 Khaleed는 모두 프레임 손실이 게임 스트리밍을 성공시키는 주요 요인이라는 데 동의합니다. 게이머는 조명이나 그림자와 같은 특정 효과가 한두 프레임 정도 지연될 수 있는지 신경 쓰지 않을 수 있습니다. 사용자 경험을 성패시키는 요인은 입력 지연과 프레임 손실입니다.

“하드코어 게이머들은 그런 점에 관심이 있습니다. 프레임 손실이 발생하면 서비스가 종료됩니다. 당신은 다시는 돌아오지 않을 거예요. 왜 그럴까요? 너무 큰 영향을 미칩니다.”라고 Khaleed는 말했습니다. “캐주얼 게임 군중은 수용 가능하고 관대할 수 있지만 결국 우리는 성배를 만들었습니다. 게임 업데이트 루프와 게임 버퍼 업데이트를 가장 많은 컴퓨팅 작업에서 분리하는 방법은 무엇입니까? 운영.”

5G의 경제학

게임과 마찬가지로 대화형 스트리밍은 제공하기가 더 복잡하기 때문에 통신사는 5G에서 보다 안정적인 네트워크 경험을 요구하는 게이머에게 프리미엄을 청구할 것으로 예상합니다.

Orange의 Silicon Valley 연구소 연구원인 John Benko는 "프로그레시브 다운로드만큼 간단한 작업을 수행할 수 없기 때문에 훨씬 더 복잡합니다."라고 말했습니다. “우리는 실제로 무선 채널을 통해 10, 50, 100, 200Mbps를 전송하는 것에 대해 이야기하고 있으므로 이는 모든 사람이 할 수 있고 현재 2Mbps 스트리밍을 위해 지불하는 것과 똑같은 가격을 지불할 것으로 예상되는 것입니다. 신호. 따라서 이를 원하는 사람들을 위해 어떻게 현실로 만들 수 있는지 알아보기 위해 경제학을 주의 깊게 살펴봐야 할 것입니다.”

5G 네트워크 사용의 장점 중 하나는 사업자가 네트워크 슬라이스를 생성할 수 있다는 점이라고 Benko는 설명했습니다. 특정 사용 사례의 경우 비용을 지불할 의사가 있는 고객에게 더 높은 신뢰성과 안정성을 제공합니다. 더.

예를 들어 휴대폰에서 발생하는 일상적인 트래픽은 혼잡으로 인해 우선순위가 낮을 수 있지만 클라이언트 장치가 게임이나 VR용으로 프로비저닝된 네트워크는 해당 용도에 대해 약속된 지연 시간 범위로 보장된 경험을 제공할 수 있습니다. 게임 외에도 원격 수술과 같은 미션 크리티컬 애플리케이션을 더 높은 우선순위 계층에 프로비저닝하여 애플리케이션을 위험에 빠뜨릴 수 있는 잠재적인 네트워크 중단을 방지할 수 있습니다.

그렇지만 5G 배달해드릴 것을 약속드립니다 게임 및 기타 용도의 경우 비용이 게임 스트리밍의 모바일 채택에 큰 요인으로 남아 있습니다.

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