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編輯導(dǎo)讀：元宇宙的目標(biāo)是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)更加真實(shí)和龐大的虛擬世界，能夠容納億級(jí)的人在線互動(dòng)。想要達(dá)到元宇宙的目標(biāo)，基礎(chǔ)設(shè)施是不可少的。本文作者對(duì)其進(jìn)行了分析，希望對(duì)你有幫助。

一、引言

元宇宙這個(gè)概念說新嘛也挺新，說舊嘛其實(shí)也舊。其實(shí)國(guó)內(nèi)外一些企業(yè)很早就已經(jīng)開始布局了，可能在布局的時(shí)候這個(gè)目標(biāo)不叫“元宇宙”，而是叫別的什么。例如微軟的Mesh for Teams產(chǎn)品當(dāng)演講者說話時(shí)，將采用音頻提示使得臉生動(dòng)起來，讓替身擁有更真實(shí)的動(dòng)畫效果。而Facebook的Workrooms支持頭部和手勢(shì)跟蹤，現(xiàn)實(shí)生活中用手做的事情都將在虛擬世界中被跟蹤。

微軟Mesh for Teams 和 Horizon Workrooms

幾十年前，錢學(xué)森也對(duì)虛擬寫實(shí)與“元宇宙”有過展望，還起了個(gè)頗有意境的名字-“靈境”。

目前元宇宙要想實(shí)現(xiàn)，或者想要真的走進(jìn)我們的日常生活，其實(shí)還是有非常多的條件或者門檻的。我在這里先不談生態(tài)、產(chǎn)業(yè)鏈、政策等等，先說說對(duì)元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施的理解，包括5G與6G的應(yīng)用、人工智能或者機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用、云計(jì)算架構(gòu)、邊緣計(jì)算架構(gòu)等。

二、5G與6G應(yīng)用概述

元宇宙的目標(biāo)是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)更加真實(shí)和龐大的虛擬世界，能夠容納億級(jí)的人在線互動(dòng)。無論是當(dāng)前的VR/AR，還是未來的元宇宙，他們必須奔跑在一條康莊大道上，普通的羊腸小徑或者山路十八彎是肯定配不上未來的高科技。那從網(wǎng)絡(luò)或者通信的角度來看，其實(shí)無非就是帶寬、延時(shí)和可靠性三個(gè)維度。也就是說，元宇宙需要網(wǎng)絡(luò)或者我們的通信平臺(tái)有超高的帶寬、超低的時(shí)延和超高的可靠性。

就目前來看，我們的5G僅可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的支撐，只有在6G的情況下才可以沉浸式的體驗(yàn)。對(duì)于5G而言，VR/AR、無線娛樂、社交網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人AI輔助等元宇宙最基礎(chǔ)的場(chǎng)景都可以支撐，但涉及到沉浸式的XR、全息影像和感官互聯(lián)等高階應(yīng)用場(chǎng)景，就非6G莫屬了。

在元宇宙中，實(shí)時(shí)、流暢的沉浸式體驗(yàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求非常高，這就勢(shì)必要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)和技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的、劃時(shí)代的更新迭代，或者更新迭代已經(jīng)不足以表達(dá)其顛覆性的升級(jí)變化了。所以即使目前海量數(shù)據(jù)中心和越來越快的帶寬網(wǎng)絡(luò)也不足以承載元宇宙。這個(gè)時(shí)候6G的意義就非比尋常了。6G的網(wǎng)絡(luò)與智能結(jié)合技術(shù)、安全方面的技術(shù)、確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及宇宙天空地面一體化融合技術(shù)等，均是未來支撐元宇宙的關(guān)鍵。

三、元宇宙網(wǎng)絡(luò)要求

要想支撐起元宇宙，少不了區(qū)塊鏈、人人和人機(jī)互動(dòng)、電子游戲、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智能網(wǎng)絡(luò)。這里我們先著重說明一下網(wǎng)絡(luò)方面。雖然5G作為目前還較新的移動(dòng)通信技術(shù)，具備了一定的高速率、低延時(shí)、大規(guī)模連接的特點(diǎn)，但我們需要的傳輸能力可能比5G強(qiáng)100倍，延時(shí)也需要到達(dá)微秒級(jí)等等。

例如傳統(tǒng)的千兆帶寬或者萬兆帶寬，可以支撐全國(guó)乃至全球某一類游戲玩家一起玩某款游戲，而元宇宙則是需要全球用戶都接入，或者是沒有上限的同時(shí)接入。對(duì)每個(gè)動(dòng)作可能還需要時(shí)時(shí)復(fù)制到現(xiàn)實(shí)世界，這對(duì)帶寬的要求不可想象。

再例如雖然元宇宙不是一個(gè)需要快速敏捷操作的射擊或者RPG游戲，但其社交屬性與圍著低延遲不可或缺，面部表情、手部動(dòng)作的傳達(dá)同樣不可避免。

再例如在無線場(chǎng)景中，輕微的網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)都可能造成數(shù)據(jù)接受異常和失敗。這些例子，都從正面和側(cè)面說明了元宇宙對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、延時(shí)和可靠性的要求。

四、未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的暢想

既然我們?cè)谟懻撛钪?，那我們姑且認(rèn)為我們的未來一定會(huì)去到元宇宙的方向，所以網(wǎng)絡(luò)的未來或者網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展目標(biāo)也是更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)元宇宙的支持，那怎么支持呢，肯定是有個(gè)特性或者方向的，我們不妨?xí)诚胍幌隆?/p>

隨著AR/VR甚至是XR、4K和8K（以后可能還會(huì)有更多K）、工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，未來對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬、延時(shí)肯定會(huì)有更高的要求，所以超高帶寬和超低時(shí)延，一定是一個(gè)發(fā)展的方向。

目前我們網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹髦际潜M力而為，我覺得如果我們期待的是高質(zhì)量的服務(wù)，那這種盡力而為的傳統(tǒng)方式無疑會(huì)帶來延時(shí)問題。所以我們需要新型的QoS保障技術(shù)，在出現(xiàn)對(duì)時(shí)間比較敏感和可靠性要求高的場(chǎng)景，例如工業(yè)控制、自動(dòng)駕駛等場(chǎng)景時(shí)網(wǎng)絡(luò)能夠正常。所以確定性網(wǎng)絡(luò)也是未來的一個(gè)發(fā)展方向。

現(xiàn)在云、網(wǎng)、應(yīng)用相對(duì)獨(dú)立，需要分別調(diào)用計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)資源，未來一定是將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源等基礎(chǔ)資源融合為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，所以可以總結(jié)成類似于算網(wǎng)融合，或者云網(wǎng)應(yīng)用融合。

現(xiàn)在我們更多的應(yīng)用場(chǎng)景或者地點(diǎn)都是地面，可能計(jì)算一點(diǎn)的就是在高鐵上，而未來網(wǎng)絡(luò)將逐步拓展到更加廣闊的空間。這就意味著網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)具備更靈活和可擴(kuò)展的接口，以滿足從太空、空中、地面，乃至地面的連接。類似的，也會(huì)有越來越多的設(shè)備類型接入。所以可以暢想多源異構(gòu)的融合和更大規(guī)模和更大空間的終端接入也是未來暢想的一個(gè)方向。

五、未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景暢想

我們思考了技術(shù)方面的發(fā)展方向之后，可以再思考將技術(shù)應(yīng)用在一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用或者場(chǎng)景的情況是什么樣子。

1. 5G的應(yīng)用場(chǎng)景

對(duì)于5G而言，其應(yīng)用場(chǎng)景目前已經(jīng)相對(duì)清晰了，就是各種R、無線娛樂和社交網(wǎng)絡(luò)，還有一些面向個(gè)人打輔助的AI。

2. 6G的應(yīng)用場(chǎng)景

對(duì)于6G而言，其場(chǎng)景更加沉浸和切身，包括沉浸式XR、全息影像、感官互動(dòng)等等。

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)就是XR、虛擬現(xiàn)實(shí)是VR、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是AR、混合現(xiàn)實(shí)是MR，而擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）就是VR、AR、MR的統(tǒng)稱。6G場(chǎng)景下不光會(huì)有沉浸式的XR體驗(yàn)，還可能出現(xiàn)云化XR。將計(jì)算密集型的任務(wù)放置在云端，以降低終端設(shè)備的負(fù)載和能耗。作為終端設(shè)備則更多關(guān)注接入、續(xù)航和交互方面。例如已經(jīng)常見的語音交互和手勢(shì)交互，還有不太常見的眼球交互，乃至腦機(jī)接入后的意念交互等。

全息影像技術(shù)也是6G的應(yīng)用場(chǎng)景，依托6G的能力，隨著無線網(wǎng)絡(luò)能力和高分辨率渲染及終端設(shè)備的不斷提升，勢(shì)必會(huì)從3D、2D過渡到全息影像。而與全息影像相輔相成的，就是感官的聯(lián)通，使用者不再是面對(duì)冰冷的畫面，而是能夠獲取相應(yīng)的感官體驗(yàn)。

六、6G的關(guān)鍵技術(shù)

通過對(duì)技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用場(chǎng)景的暢想，我們可以進(jìn)一步考慮6G的關(guān)鍵性技術(shù)都有哪些。網(wǎng)絡(luò)智能、安全、確定性、空天地一體、多地址接入等等，目標(biāo)就是要滿足在2030年以后的元宇宙新型綜合應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求。

所謂的網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)，其實(shí)就是新的業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵基礎(chǔ)提出的一次綜合考試或者說更高的目標(biāo)要求，并且應(yīng)該具備自演進(jìn)、自優(yōu)化的能力。在6G數(shù)據(jù)高吞吐的情況下，各種數(shù)據(jù)頻繁交互，對(duì)于隱私信息的保障也是未來安全方面的重大挑戰(zhàn)。主動(dòng)免疫、彈性自制、虛擬共生和安全泛在等各種新的名字和技術(shù)將應(yīng)用在零信任安全、區(qū)塊鏈和新型加密算法等領(lǐng)域，保護(hù)大家的隱私和數(shù)據(jù)安全。

確定性網(wǎng)絡(luò)也是需要重點(diǎn)突破的地方，畢竟我們要打破傳統(tǒng)盡力而為的方式，為用戶提供端到端的確定性服務(wù)?？紤]到接入元宇宙或者網(wǎng)絡(luò)的地點(diǎn)和方式的不確定性，這就要求我們?cè)谌魏我粋€(gè)角落都可以無縫進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，這就需要我們的網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋你所能夠想到的每一個(gè)角落，甚至要包括火星，畢竟那個(gè)時(shí)候馬斯克可能就在火星上用腦機(jī)接入元宇宙。最后一個(gè)要考慮的，就是更多類型和數(shù)量的終端大并發(fā)、長(zhǎng)時(shí)間在線。

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