家宽多业务并发体验分级白皮书

宽带发展联盟于2021年发布了《家宽业务体验分级白皮书》，针对家宽业务体验分级提出了L0-L5六个级别，并指出当时家宽业务体验正处于L2级。《家宽业务体验分级白皮书》发布后，家宽业务发展呈现出两个新特点：一是涌现出了以在线云存储、浅压缩云游戏、裸眼3D视频和3D感知等为代表的新兴业务，二是家庭户均终端持续提升多业务并发成为家庭业务新常态。在此背景下，本白皮书提出家宽业务典型多业务并发模型，针对家宽多业务并发体验分级提出了L2-1级、L2-2级和L2-3级三个细分级别，并同时总结了各细分级别对应的家庭网络承载能力需求。本白皮书作为《家宽业务体验分级白皮书》的有效补充，旨在帮助用户建立对品质家宽多业务并发的正确认知，辅助运营商进行家庭网络建设方案优化，保障端到端多业务并发体验。本白皮书由中国信息通信研究院牵头，宽带发展联盟多家成员单位参加编写完成。主要参与单位有：中国电信集团公司、中国移动研究院、中国联合网络通信集团有限公司。编写组成员（排名不分先后）：中国信息通信研究院：刘谦、敖立、王芳、史航中国电信集团公司：赵伟峰、侍芯蕊中国移动研究院：李俊玮中国联合网络通信集团有限公司：丁海、杨雨苍、王逸凡、唐洋前言目录1 家宽新兴业务对网络承载能力的需求 1.1 在线云存储业务对网络承载能力的需求 1.2 浅压缩云游戏业务对网络承载能力的需求 1.3 裸眼3D视频业务对网络承载能力的需求 1.4 3D感知类业务对网络承载能力的需求2 家宽多业务典型并发模型和体验分级3 家宽多业务并发体验对家庭网络承载能力需求 3.1 L2-1级体验对家庭网络带宽和时延的需求 3.2 L2-2级体验对家庭网络带宽和时延的需求 3.3 L2-3级体验对家庭网络带宽和时延的需求 3.4 总结附 录1135710141517192123家宽多业务并发体验分级白皮书101家宽新兴业务对网络承载能力的需求宽带发展联盟于2021年发布了《家宽业务体验分级白皮书》，针对家宽业务体验分级提出了L0-L5六个级别，并指出当时家宽业务体验正处于L2级。L2级体验的主要家宽业务包括三种：强交互Cloud VR、8K视频和云游戏业务。《家宽业务体验分级白皮书》发布后，宽带网络技术不断演进，带宽资源日益丰富，无线信号覆盖不断完善，家宽业务新发生了一些变化，比如：视频类应用呈现出从平面向立体，从弱交互向全场景交互方向发展，传感类应用也在加速升维，以便更好的还原出真实世界。当前以在线云存储、浅压缩云游戏、8k裸眼3D视频和3D感知等为代表的新兴家宽业务逐渐成为主流，与强交互Cloud VR、8K视频和云游戏业务等三种业务共同成为L2级体验的主要家宽业务。1.1 在线云存储业务对网络承载能力的需求在线云存储作为一种常见的网络化存储模式和服务，允许用户通过网络在线访问、备份和编辑数据文件，可用于存储图片、音视频、系统镜像等内容，应用场景包括但不限于：硬盘空间扩展和多媒体网盘等。其优点在于可扩展性强、可随需使用和随处访问，且有统一的安全、维护、容灾等策略而无需用户过多关注，因此得以不断普及。家宽多业务并发体验分级白皮书2目前国内云存储的主要产品形态为：云盘和智家硬盘。其中，多媒体网盘将个人和家庭数据存放在公有云，无论手机、电脑或电视在安装网盘APP后即可实现数据的随时读取；而“智家硬盘”更多的需要依赖运营商边缘云网资源，效果上相当于在家里安装了一个云“NAS”，允许同个局域网内设备 (电脑、手机、电视) 像操作本地硬盘般读写数据，不再依赖任何App，为用户提供更“极速、安全、便捷”的体验。在线云存储业务体验的核心指标是文件上下载速率，根据实验室测试发现，多媒体网盘要满足8K超高清视频即点即播，需要近千兆的峰值带宽保障。未来，在线云存储的上传下载速率也势必要匹配两端的变化，相应地做进一步提升，最终达到和本地存储的同质化体验。上述场景，最可能先在运营商的边缘云服家宽多业务并发体验分级白皮书31.2 浅压缩云游戏业务对网络承载能力的需求云游戏体验要素与本地游戏基本一致。但因为云游戏会额外引入视频编解码和网络传输等处理环节，导致操作响应时延变大，将影响到最终用户的交互体验。所以，如何降低这部分时延，提升用户交互体验，实现类本地化操作响应效果，一直以来都是该行业的重点探索方向。其中，网络传输时延可以通过下沉云服务器位置来解决，如采用边缘云架构部署；而编解码时延则可以通过更换编解码方式来解决。AVC、HEVC等作为当前互联网视频领域的主流深压缩编解码标准，在众多视频领域得到了广泛的应用，其中也包括了传统云游戏，但因为这些标准在设计之初主要关注的是高压缩率，目的是降低视频分发领域的网络传输成本，在编解码时延上表现得并不友好，以4K@60FPS大屏云游戏为例，业界所需的编解码时延普遍在50ms左右及以上。务中率先实现和落地。业务类型带宽需求 (Mbps)时延在线云存储多媒体网盘≥500≤20ms智家硬盘≥1000≤15ms表1-1 在线云存储业务对网络能力的要求家宽多业务并发体验分级白皮书4但随着家庭网络和接入网带宽资源的日益丰富，原本主要应用在视频编辑、媒体制播、交互式远程图像回传等专业领域的浅压缩技术标准，如：JPEG-XS/AVS及其相关变种，可能将在运营商边缘云架构上得到规模推广和应用。浅压缩云游戏采用JPEG-XS/AVS等浅压缩技术采用帧内编码方式，算法简单，算力要求低，能满足低时延（4K@60FPS时编解码3ms以下）和高质量要求（主观无损），典型码率通常可以控制在300~800Mbps左右。业务类型分辨率帧率平均码率(Mbps)带宽需求 (Mbps)时延浅压缩云游戏3840*216060≥300≥600≤15ms7680*4320120≥800≥1600≤10ms表1-2 浅压缩游戏对网络的能力要求家宽多业务并发体验分级白皮书51.3 裸眼3D视频业务对网络承载能力的需求裸眼3D是一种不需要佩戴特殊头盔或3D眼镜等辅助设备，仅依赖自身双眼就可以观看到逼真三维立体画面的显示技术。受屏幕尺寸和观看距离的影响，普通8K平面电视已经接近家庭日常观影所能获取到的画质体验极限，但随着信息消费需求的持续提升以及多视点裸眼3D显示技术的不断成熟，又将开辟出一条新的赛道，近年来，我们也观察到有越来越多的厂商开始推出裸眼3D相关的产品，比如，Looking Glass在2022年就推出了8K 65寸的光场全息屏，京东方也在ISE2023上展示了自己的8K 110寸裸眼3D大屏。如上图所示，多视点大屏显示技术通常依赖屏幕上附着的固定式光栅或透镜阵列来完成子图像分离，以实现裸眼3D效果，满足多视点体验需求。根据视点数量的多少，3D大屏显示技术的应用目前有两大分支。其中，裸眼3D大屏视点数较少，以2/9视点为主,主要利用双目视差原理，允许观众在大部分位置和视角上，在不借助其他设备的条件下，可以感受到基于出入屏景深的立体显示效果。而全息光场大屏，多为45~100视点，除出入屏效果要弱外，对比裸眼3D大屏，拥有更多的视点数量和更大的主视场角，并能支持移动视差效果，即允许用户在不同的位置和