影创科技、诺基亚贝尔、信通院两化所与青岛市崂山区人民政府联合发布行业——《5G云化虚拟现实》。针对虚拟现实网联化发展趋势，结合近期5G商用正式开启契机，从效果、性能、经济性三个维度分析了5G对VR/AR/MR赋能情况，总结了5G+VR/AR/MR关键技术的产业成熟度，同时归纳了5G云化虚拟现实在教育、文娱、工业、医疗等领域的特色实践案例。倡导应牢牢把握住VR/AR/MR技术创新与5G带来产业变革的窗口期，发挥VR/AR/MR带动效应强的特点，以技术创新为支撑，以应用示范为突破，以产业融合为主线，丰富VR/AR/MR商业模式，整合VR/AR/MR产业链资源，构筑“5G云化虚拟现实”融通发展生态圈。

　　本由上海诺基亚贝尔股份有限公司、中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所、上海影创信息科技有限公司与青岛市崂山区人民政府联合撰写。限于编写时间、项目组知识积累与产业尚未完全定型等方面的因素，内容恐有疏漏，烦请不吝指正。

　　王泽权、罗江、刘泽、Chia Peter、Liang Yong、于咏梅、张国庆、陈曦、胡可臻、宫政、郭英男、王保生、孙明、陈楚天、胡金鑫、孙立、王潇、曾震湘、谢伟、程裕翔

　　自上世纪80年代以来，移动通信每十年出现新一代性技术，持续加快信息产业的创新进程，不断推动经济社会的繁荣发展。目前，我国移动数据流量的快速增长将使城市核心区业务密度大幅提升，预计在2021年左右将超过4G网络最大承载能力。此外，现今的4G移动通信技术主要用于消费领域，尚未真正从根本上变革经济体的工业或公共部门，随着5G技术不断发展并支持海量终端、机器和流程联网，通信将成为一个高速率、高吞吐量、高可靠性和低时延平台。5G将以全新的网络架构，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力，开启万物广泛互联、人机深度交互的新时代。

　　从移动互联网和物联网主要应用场景、业务需求及挑战出发，可归纳出三大5G主要技术场景。一是增强型移动宽带（eMBB），将扩展现有4G价值，大幅提升网络性能和用户体验，主要用于虚拟现实、超高清视频等文娱领域，并驱动4.4万亿美元的经济活动；二是海量机器类通信（mMTC），将提升频谱利用能力，显著降低成本，促进机器通信和传统物联网应用投入，主要在智慧城市、智能家居等领域产生规模经济效益，将驱动3.6万亿美元的经济活动；三是超高可靠低时延通信（uRLLC），支持高可靠性、超低时延、高安全性及可用性的关键业务型应用，如工业自动化、自动驾驶汽车、远程医疗等，将驱动4.3万亿美元的经济活动。根据目标市场需求和技术成熟度，以大型赛事等活动和娱乐消费为牵引，增强型移动宽带是首先获得应用的场景，其次是由工业互联网和车联网驱动的超高可靠低时延通信，最后是需要良好的网络覆盖和低成本通信终端的海量机器通信。总体上看，5G的广泛应用将为大众创业、万众创新提供坚实支撑，助推制造强国、网络强国建设，使新一代移动通信成为引领国家数字化转型的通用目的技术。

　　从传统通信产业升级需求和垂直行业应用需求角度出发，5G产业可大致分为基础层、设备层、网络层、支撑层以及应用层。基础层包括集成电路、新型显示、通信组件等，为上层通信设备和应用服务提供基础技术支撑；设备层包括系统设备、云设备、终端设备和仪器仪表等，为应用服务提供通信传输路径；网络层包括网络规划、运营商、IT服务和网络安全等，是落实通信基础设施建设和通信能力保障的重要组成部分；支撑层将提供云计算、边缘计算、大数据、人工智能等数据处理、挖掘、分析能力，服务于传统通信和垂直行业的相关应用需求；应用层依托以上各层基础实现5G与大视频（虚拟/增强现实和超高清视频）、无人机、工业互联网、车联网、医疗健康等各个行业的融合应用。

　　5G触发信息产业重点领域发展升级。5G网络规模部署首先将推动ICT制造产业升级，射频、天线、光模块及系统设备将迎来技术升级和产业需求扩张。在集成电路等基础硬件方面，5G时代频段数量提升及海量设备连接带来滤波器和功率放大器增量明显，到2020年全球射频器件整体规模将达到200亿美元，200mm等效的射频SOI晶圆出货量超过200万片；同时5G网络架构变化以及基站规模部署将有效刺激光模块需求，预计5G时代我国光模块产业投资额大约为1500亿元-1700亿元（包括无线网络和传输网）。在设备层面，Massive MIMO技术要求天线R并搭配多组射频单元，5G时期基站天线亿元规模水平，并带动PCB量价齐升，预计单个5G宏基站的PCB价值量是4G时代的两倍以上。在网络服务层面，2017年我国网络安全产业规模达到457亿元，5G时代以提高系统灵活性和效率并降低成为而引入的SDN和NFV等IT技术将给网络安全带来更多挑战，预计5G正式商用后网络安全产业将迎来全新的增长动能。

　　5G催生信息产业衍生全新产业链条。其一，移动边缘计算是为适配5G网络超大连接、超低时延以及超大带宽等核心要素而形成的分布式计算方式，并衍生出全新的产业生态系统，包括电信运营商、电信设备商、IT厂商、第三方应用和内容提供商等多个环节。其二，5G具有高频和低频两种频谱资源，宏基站作为低频载体是前期网络商用部署重点，而中后期高频网络的无缝深度覆盖，将推动基站需求由宏基站向小基站转移，中小型设备厂商及IT设备商积极进入小基站市场，预计2021年全球室内小型基站市场规模将达到18亿美元。其三，5G网络呈现软件化、智能化和平台化趋势，通信技术与信息技术的深度融合将有效推动SDN/NFV等网络服务产业发展，到2022年全球NFV和运营商SDN市场规模分别将达到375亿和178亿美元。

　　5G赋能跨界应用产业提质增效。5G通过与交通、医疗、工业、文化娱乐等各个行业融合，孕育新兴信息产品和服务，产生各种5G行业应用，重塑传统产业发展模式。5G技术让智能家居、可穿戴设备等新型信息产品，虚拟现实等数字内容服务真正走进千家万户，增加信息消费的有效供给，推动信息消费的扩大和升级，释放内需潜力。5G也将与大数据、云计算、边缘计算、人工智能等ICT前沿科技技术深度融合，产生更具创新的丰富应用，提升了5G各应用领域的智能化水平。

　　我国高度重视5G战略地位，通过网络强国、制造强国、十三五规划等对5G做出重要部署，旨在完成“2G起步，3G突破，4G并跑，5G引领”的发展任务，使我国成为5G技术、标准、产业和应用发展的领先国家之一。总体发展思路归纳为：加强统筹规划，建立协同推进机制；统筹科技资源，加大研发支持力度；推动形成全球统一的5G国际标准；启动技术试验，支撑研发与国际标准制定；加强组织协调，提高国际标准话语权；开展频谱研究，为5G发展争取频率资源；注重应用牵引，开展5G面向行业应用研究；加强开放与合作，推动构建国际合作体系。相应举措是：成立国家IMT-2020（5G）推进组；部署重大专项及863项目；启动5G技术研发试验；推进5G与行业应用融合；2019年6月6日工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G商用牌照。

　　我国三大电信运营商积极开展5G云VR创新业务布局。中国移动通信集团福建有限公司于2018年7月开启全球首个电信运营商云VR业务试商用。2018年9月中国联通发布了5G+视频推进计划，将从技术引领、开放合作、重大应用、规模推广等四个方面启动5G+视频未来推进计划，并以8K、VR为代表的5G网络超高清视频应用将构成未来中国联通5G+视频战略核心。中国电信同期发布了云VR计划，将立足中国电信1.5亿宽带用户产业基础，依托于网络、云计算和智慧家庭等方面的优势资源，联合合作伙伴制定云VR规范，加速推进云VR技术的产品化和商业模式创新。此外，为加速虚拟现实产业普及推广，工信部在2018年12月印发《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》（简称《意见》），《意见》提出发展端云协同的虚拟现实网络分发和应用服务聚合平台（Cloud VR），旨在提升高质量、产业级、规模化产品的有效供给。

　　5G云化虚拟现实核心在于内容上云、渲染上云、乃至日后的制作上云。将云计算、云渲染的理念及技术引入到虚拟现实业务中，借助高速稳定的网络，将云端的显示输出和声音输出等经过编码压缩后传输到用户的终端设备，在虚拟现实终端无绳化的情况下，实现业务内容上云、渲染上云，成为贯通采集、传输、播放全流程的云控平台解决方案。其中，渲染上云是指将计算复杂度高的渲染设置在云端处理，大幅降低终端CPU+GPU渲染计算压力，使终端容易以轻量的方式和较低的消费成本能被用户所接受。内容上云是指计算机图形渲染移到云上后，内容以视频流的方式通过网络推向用户，借助网络的Wi-Fi和5G技术，可把连接终端的HDMI线减除，实现终端无绳化、移动化。

　　用户体验、终端成本、技术创新与内容版权成为5G云VR发展动因。VR用户体验与终端成本的平衡是目前影响VR产业发展的关键问题。低成本终端确实有助于提升VR硬件普及率，但有限的硬件配置也限制了用户体验，影响了消费者对VR的持续使用和真正接纳。另一方面，以HTC VIVE、Oculus Rift、Sony PlayStation等为代表的高品质VR设备，其配置套装价格高达数千乃至万元，过高的终端成本明显制约了高品质VR的普及。在这一背景下，5G云 VR有望切实加速推动VR规模化应用，预计2020年，VR用户渗透率将达15%，视频用户渗透率达80%。通过将VR应用所需的内容处理与计算能力置于云端，可有效大幅降低终端成本，且维持良好的用户体验，对VR业务的流畅性、清晰度、无绳化等提供保障。同时，随着VR终端的逐渐普及，VR内容需要不断适配各类不同规格的硬件设备。在Cloud VR架构下，VR内容处理与计算能力驻留在云端，可以便捷地适配差异化的VR硬件设备，同时针对高昂的虚拟现实内容制作成本，也有助于实施更严格的内容版权保护措施，遏制内容盗版，保护VR产业的可持续发展。此外，由于Cloud VR的计算和内容处理在云端完成，VR内容在云端与终端设备间的传输需要相比4G时代更优的带宽和时延水平，利用5G网络的高速率、低时延特性，电信运营商可以开发基于体验的新型业务模式，为5G网络的市场经营和业务发展探索新的机会，探索5G时代的杀手级应用，加快投资回收速度。在这一过程中，运营商凭借拥有的渠道、资金和技术优势，聚合产业资源，通过Cloud VR连接电信网络与VR产业链，促进生态各方的共赢发展。

　　虚拟现实产业链条长，参与主体多，主要分为内容应用、终端器件、网络平台和内容生产。目前，5G云VR正成为虚拟现实产业生态中的新兴力量。内容应用方面，聚焦文化娱乐、教育培训、工业生产、医疗健康和商贸创意领域，呈现出“虚拟现实+”大众与行业应用融合创新的特点。终端器件方面，传统高配置VR终端造价高昂，主要涉及一体式与主机式头显整机、追踪定位与多通道交互等感知交互外设、屏幕、芯片、传感器、镜片等关键器件，5G云VR可有效降低终端配置需求，且维持良好的用户体验，促进规模化应用。网络平台方面，除互联网厂商主导的内容聚合与分发平台外，电信运营商以云化架构为引领推出宽带及5G云V。