Voorafgaand aan de lancering van 5G-netwerken dit jaar is de buzz rond snelheid is voelbaar. Het is echter meer dan alleen snelheid omwille van de snelheid. Snellere netwerken kunnen daadwerkelijke gebruikerservaringen transformeren, waarbij vroege tests aantonen dat een volledige 4K-film in slechts acht seconden kan worden gedownload. Terwijl we reikhalzend wachten op hogere snelheden en meer bandbreedte, is de belangrijkste eigenschap van 5G de lage latentie. Mobiele providers onderzoeken manieren om lage latentie te benutten om inhoud met hogere betrouwbaarheid naar mobiele apparaten te brengen, variërend van gamestreaming tot mobiele mixed reality-ervaringen en zelfs operaties op afstand.
Inhoud
- Rendering opnieuw bekijken met een hybride aanpak
- Het plug-inmodel van Verizon
- De economie van 5G
Lage latentie vermindert niet alleen de vertragingen en vertragingen die gaming kunnen ruïneren, maar de functie kan ook worden gebruikt om meer kracht te geven aan apparaten met beperkte hardware. Hoe? Door daar steeds meer van te bewegen GPU-kracht naar de cloud.
Aanbevolen video's
Rendering opnieuw bekijken met een hybride aanpak
“We weten dat we niet 100 procent van de weergave op de apparaten kunnen doen, simpelweg omdat we niet genoeg batterijen hebben om dit te ondersteunen, en als Als we dat wel deden, zouden we het apparaat laten smelten – we kunnen simpelweg niet zoveel hitte produceren”, zegt Dr. Morgan McGuire, onderzoeker bij Nvidia, uitgelegd. “We weten al een tijdje dat cloudstreaming de oplossing moet zijn.”
Maar het streamen van een 4K of 8K-game-ervaring, vooral bij hoge framesnelheden, is intensief voor elk netwerk, laat staan voor een mobiel netwerk, dus bedenken vervoerders nieuwe benaderingen voor het omgaan met meeslepende, interactieve ervaringen. “We kunnen het niet zomaar bedenken zoals we vroeger deden: 100 ms latentie voor passieve media en nu brengen we dit terug naar 10 ms of 1 ms, en dat is wat we nodig hebben voor [gaming en VR]”, zegt Alisha Seam, hoofdonderzoeker bij het Foundry-laboratorium van AT&T in Palo Alto, Californië. “Het is echt niet zo eenvoudig.”
Afhankelijk van het onderzoek en het netwerk liggen de algemeen aanvaarde latentiecijfers voor gamestreaming tussen enkele milliseconden en ongeveer 20 ms.
Eén benadering die AT&T en Verizon voor gaming onderzoeken, is het kiezen van een hybride aanpak en het verdelen van de weergavetaken tussen de cloud en het apparaat. In wezen is hybride weergave afhankelijk van een virtuele gaming-pc in de edge cloud om het grootste deel van het zware werk te doen en op het clientapparaat om een deel van de decodering van gerenderde afbeeldingen te doen. Het is een techniek waar Nvidia voor gebruikt zijn GeForce Now-gamestreamingplatform, waarmee lichte computerapparaten toegang krijgen tot GeForce-graphics in de edge-cloud.
“Er zijn verschillende benaderingen waarbij je alles als een webservice kunt lanceren of alles kunt virtualiseren als een VM waar je je bestanden naartoe stuurt input omhoog en je video streamt naar beneden of eindelijk een hybride stack waarbij je de renderloops ontkoppelt en kijkt wat je kunt daadwerkelijk gecompenseerd”, zegt Raheel Khalid, de hoofdingenieur van het virtual reality-lab van Verizon, waarbij elke oplossing zijn eigen voor- en nadelen heeft. nadelen.
Maar als je games streamt, moet je succesvolle ervaringen evalueren met behulp van nieuwe statistieken. Passieve videostreams waren prima met een latentie van 100 ms. Maar voor VR en gaming stuurt de server niet alleen inhoud naar je ogen, je stuurt voortdurend input naar de server op basis van je bewegingen in een game. De server moet vervolgens nieuwe video weergeven en terugsturen naar het apparaat om te worden gedecodeerd en weergegeven. De latency moet verder worden verlaagd.
“De grote bepalende factor voor de gebruikerservaring is reactievermogen, en we vechten tegen de vestibulaire oogreflex – de correlatie tussen wat je ogen zien en waar je binnenoor je naartoe brengt als je je hoofd draait – en dat is in de orde van 7 ms,” legde Seam uit met VR ervaringen.
"De maatstaf waarin we het meest geïnteresseerd zijn, is de latentie van beweging naar foton, die wordt gemeten door tijdstempels van pakketten", vervolgde Seam. “We meten op welke input de server reageert, zodat de gebruiker op een input drukt. We sturen dat pakketje met een stempel van de gebruiker naar de server, renderen iets met die invoer en sturen het terug. En we kunnen in principe de tijd meten tussen het moment dat de gebruiker die beweging maakt, wat we weergeven en wat daadwerkelijk aan de gebruikers wordt weergegeven.’
AT&T voorspelt dat het streamen van games grotendeels afhankelijk zal zijn van split-rendering waarbij de servers scènes zullen weergeven het zware werk op de clientapparaten zal worden gebruikt voor slimme technologieën die de game-ervaring vergroten. Seam stelt zich voor dat clientapparaten de gaten kunnen opvullen met trucs zoals het ontwikkelen van technologie voor VR. “We willen niet dat de klantkant wordt opgeslokt door pogingen om het netwerk goed te maken, dus hoe nauwer we de netwerkprestaties kunnen koppelen aan de prestaties van de softwarelaag van deze applicaties, des te beter we ze kunnen laten doen wat ze zouden moeten doen en ze niet alleen maar als netwerkoplossingen kunnen gebruiken.” ze zei.
Dat is anders dan de historische relatie die cloudgaming heeft gehad met het netwerk. In het verleden probeerden cloud-gamingplatforms de onvoorspelbaarheid van een netwerk te compenseren door enorme hoeveelheden gegevens door te sturen in de hoop dat sommige van die datapakketten zouden arriveren. Wanneer ze toch arriveren, zijn veel van deze pakketten vertraagd of niet in orde, waardoor het clientapparaat onder druk komt te staan om deze pakketten op een tijdige en ordelijke manier te decoderen en opnieuw te rangschikken.
“Het latentiegetal zelf is belangrijk, maar nog belangrijker is de verdeling van die latentie, en dat is iets waar we echt mee aan de slag kunnen gaan. 5G en edge”, vervolgde ze, waarbij ze opmerkte dat jitter, of de variabiliteit van de latentie, een belangrijke rol speelt bij de streamingprestaties.
Het plug-inmodel van Verizon
De hybride aanpak van Verizon is grotendeels app-gebaseerd en de provider heeft met Unreal Engine samengewerkt om een edge-gebaseerde plug-in te creëren die gesplitste streams mogelijk maakt.
“Als we dit ecosysteem hebben met zeer complexe games – die veel weergavepotentieel hebben, veel gedaan moeten worden in een korte tijd en je moet ook een 60 of 120 Hz verversingssnelheid op uw apparaat waar u uw invoer ontvangt en nooit jitter of vertraging ondervindt - we kijken hoe u deze twee dingen ontkoppelt, en wat we zijn begonnen te doen is een nieuw ontwerp bouwen paradigma voor game-engines waarbij je bepaalde renderingstappen kunt nemen en deze in de edge of de cloud kunt duwen, en die kunt ontkoppelen van de invoerlussen die je op je apparaat hebt, ”Khaleed gezegd.
“En dat is vooral waar we ons op concentreren: de toekomst van die hoofdrenderingstack en hoe we dat gaan bereiken”, vervolgde Khaleed. “Hoe ga je de invoer en de frame-update gebruiken en scheiden van de dingen die je nodig hebt? Terwijl we deze Unreal Engine-plug-in hebben gebouwd en hebben onderzocht hoe je gesplitste renderingstacks bouwt, we hebben uitgezocht wat je meeneemt en naar de rand gaat en wat je naar boven kunt bewegen wolk."
Ongeacht de aanpak zijn zowel Seam als Khaleed het erover eens dat frameverlies een belangrijke factor is bij het succesvol maken van gamestreaming. Het maakt gamers misschien niet uit of bepaalde effecten – zoals belichting of schaduwen – een frame of twee worden vertraagd. Wat de gebruikerservaring maakt of breekt, zijn invoervertragingen en frameverlies.
“Hardcore gamers vinden dat belangrijk. Als je een frameverlies hebt, betekent dit het einde van die service. Je komt nooit meer terug, en waarom zou je? De impact is te groot”, zei Khaleed. “Het casual gaming-publiek is misschien acceptabel en tolerant, maar uiteindelijk hebben we de heilige graal gebouwd: Hoe ga je om met het scheiden van je game-updatelus en je gamebuffer-update van de meest rekenzware activiteiten."
De economie van 5G
Omdat interactieve streaming, net als gaming, complexer is om te leveren, verwachten providers een premie in rekening te brengen voor gamers die een stabielere netwerkervaring op 5G eisen.
“Het is zoveel ingewikkelder omdat je zoiets eenvoudigs als een progressieve download niet kunt doen”, zegt John Benko, onderzoeker bij Orange’s Silicon Valley-lab. “Aangezien we het hebben over het echt pushen van 10, 50, 100, 200 Mbps via het draadloze kanaal, zal dit niet zo zijn iets dat iedereen kan doen en verwachten exact dezelfde prijs te betalen die ze nu betalen om 2 Mbps te streamen signaal. De economie zal dus zorgvuldig moeten worden bekeken om te zien hoe we dit werkelijkheid kunnen maken voor mensen die dat willen.”
Een deel van het voordeel van het gebruik van een 5G-netwerk, legt Benko uit, is dat operators netwerkplakken kunnen creëren voor specifieke gebruiksscenario's, wat meer betrouwbaarheid en stabiliteit biedt voor klanten die bereid zijn te betalen meer.
Incidenteel verkeer vanaf een mobiele telefoon kan bijvoorbeeld minder prioriteit krijgen vanwege congestie, maar als uw clientapparaat dat wel doet Netwerken die zijn ingericht voor gaming of VR, kunnen een gegarandeerde ervaring bieden met een veelbelovend latentiebereik voor dat gebruik. Naast gaming kunnen bedrijfskritische applicaties, zoals chirurgie op afstand, worden ingericht op een niveau met nog hogere prioriteit, om mogelijke netwerkonderbrekingen te voorkomen die de applicatie in gevaar kunnen brengen.
Hoewel 5G belooft te leveren veel voor gaming en ander gebruik, blijven de kosten een grote factor voor de mobiele adoptie van gamestreaming.
Aanbevelingen van de redactie
- CES 2023: Razer Edge 5G is een indrukwekkende (en misleidende) gaming-handheld
- Tencent en Logitech maken een handheld-apparaat voor cloudgaming
- De grote spelers van 5G doen gedurfde, opwindende voorspellingen voor 2022
- Lenovo en AT&T bundelen hun krachten aan nieuwe 5G-laptops, vanaf slechts $ 420
- Nu heeft Apple geen excuus om 5G uit de MacBook te weren
