Mobile Edge Computing und seine Auswirkungen auf VR

Virtual Reality (VR) ist eine der Technologien, über die in den letzten Jahren am meisten gesprochen wurde, und viele glauben, dass sie die Art und Weise, wie wir mit digitalen Inhalten interagieren, revolutionieren wird. Allerdings müssen einige bedeutende Herausforderungen überwunden werden, bevor VR zum Mainstream werden kann.

Eine der größten Herausforderungen ist die Latenz oder die Verzögerung zwischen Signalen, die über Entfernungen gesendet und empfangen werden, was bei einigen Benutzern von VR-Technologien zu Reisekrankheit führen kann. Als Reaktion darauf greifen Ingenieure auf Mobile Edge Computing zurück, um eine Lösung für dieses Problem bereitzustellen.

Was ist Mobile Edge Computing?

Mobile Edge Computing (MEC) kann auch als Multi-Access Edge Computing bezeichnet werden. Es verteilt Rechenressourcen über Netzwerke hinweg und erweitert die Möglichkeiten des Cloud Computing, indem es sie an den Rand des Netzwerks bringt.

Multi-Access-Edge-Computing ist eine Cloud-Computing-Evolution, die Cloud-Technologien, Mobilität und Edge-Computing einsetzt, um Anwendungshosts von einem zentralen Rechenzentrum an den Rand des Netzwerks zu verlagern, was zu Prozessen führt, die näher an Endbenutzern und Rechendiensten sind, die näher an diesen sind von Anwendungen generierte Daten.

Die heutigen Dienstanbieter sind ideal positioniert, um intelligentes Verkehrsrouting vom Mobilfunknetz zum besten Standort der Unternehmensanwendung bereitzustellen und verfügen über Mitarbeiter vor Ort und professionelles Wissen über Netzwerkeffizienz, Netzwerktopologie, Geräteverwaltung und mehr.

Netzwerkdienstanbieter und andere können die Edge-Infrastruktur verwalten oder hosten, und der Übergang zu Cloud-nativem Netzwerkbetrieb und verteiltem Cloud-Computing ermöglicht es Dienstanbietern, über traditionelle konnektivitätsbasierte Modelle hinaus zu expandieren.

Wie funktioniert mobiles Edge-Computing?

Edge-Computing stellt rechnerische Funktionalität näher am Datennutzer, um die Skalierbarkeit zu verbessern, die Netzwerkbelastung zu verringern und die Datenübertragungsraten zu beschleunigen. Anstatt in Rechenzentren zentralisiert zu sein, verteilt Edge-Computing Rechenressourcen über Netzwerke.

In ähnlicher Weise reduziert MEC die Überlastung von Host-Netzwerken, senkt die Latenz und eröffnet neue 5G-Geschäftsoptionen für Netzbetreiber und Unternehmen, indem diese Ressourcen physisch näher an den Benutzer verlagert werden.

MEC ermöglicht Betreibern die Bereitstellung von 5G-Apps mit geringer Latenz und hoher Bandbreite und verwendet ein System, das auf virtuellen Netzwerkfunktionen basiert und von einem Virtualization Infrastructure Manager (VIM) verwaltet wird.

Host, Plattformmanager und Orchestrator sind die drei Hauptkomponenten der MEC-Architektur:

  • Der Wirt – MEC-Anwendungen, Plattformabhängigkeiten und zugehörige Dienste sind alle im MEC-Host enthalten.
  • Der Plattformmanager – Verwaltet die Lebensdauer von Instanzen, Apps, Diensten und anderen Aspekten von MEC.
  • Der Orchestrator – Basierend auf verfügbaren Ressourcen und optimaler Leistung für die gewünschten Dienste wählt der MEC-Orchestrator die besten Hosts für die Instanziierung aus.

Wie sich Mobile Edge Computing auf VR auswirkt

VR ist eine computergenerierte Nachbildung einer realen oder imaginären Welt, die in Unterhaltung, Spielen, Training, Bildung und Wissenschaft eingesetzt wird und es Benutzern ermöglicht, neben ihren physischen Umgebungen mit virtuellen Umgebungen zu interagieren und diese zu erkunden. All diese Faktoren machen VR zu einer ressourcen- und bandbreitenintensiven Anwendung.

Ein mobiles Gerät kann die Rechen- und Speicherressourcen leistungsstarker entfernter, zentralisierter Clouds in LTE-Netzwerken nutzen, die über einen Mobilfunkbetreiber verfügbar sind Verbesserter Paketkern (EPC)-Netzwerk und das Internet.

Damit drahtlose virtuelle VR-Erlebnisse immersiv sind, ist die Bildwiedergabeeffizienz entscheidend, aber aufgrund ihrer begrenzten Rechenleistung und Akkulaufzeit ist die Bildwiedergabe in kabellosen VR-Headsets ineffizient. Mobiles Edge-Computing bietet höhere Rechenleistung in der Nähe von drahtlosen VR-Playern für Echtzeit- und ressourcenintensive Aufgaben.

MEC könnte immersive Erlebnisse mit besserer Benutzererfahrung für drahtlose VR-Player bieten:

  • Mit MEC können Benutzer VR-Bilder rendern und die Ausgabe über drahtlose Verbindungen an Hedsets übertragen.
  • Die Stärke drahtloser Verbindungen wirkt sich auf die Quality of Experience (QoE) von drahtloser VR aus. Aufgrund der 5G/B5-Unterstützung, der ultrazuverlässigen Kommunikationsfunktionen mit niedriger Latenz (URLLC) und Enhanced Mobile Broadband (eMBB) FähigkeitenMEC bleibt vielversprechend für drahtloses VR-Streaming.
  • Die Implementierung einer Verbesserung der Mobile Edge-Cloud-Latenz ist die treibende Kraft hinter MEC-VR, das frühere langsamere Datenübertragungen von Servern weit entfernt von Endbenutzern korrigiert.

Unter dem neuen MEC-Paradigma befinden sich Netzwerkressourcen und Berechnungen sehr nahe bei den Endbenutzern, die sich den Raum mit einem privaten LTE-Standort teilen. Die VR-Serveranwendung befindet sich in der Nähe des MEC, und VR-Anwendungsprogramme empfangen LTE-Pakete, die zu ihr geleitet werden.

Die Co-Location des MEC mit dem LTE-Standort bietet einen deutlichen Vorteil gegenüber Cloud-Servern, die sich in anderen entfernten Gebieten befinden, wie z. B. das Streamen von Live-Inhalten mit einer Auflösung von bis zu 8K über 4G/LTE-Netzwerke, während mehr als 80 Prozent der Bandbreite eingespart werden.

Dies hat eine Reihe von Anwendungsfällen:

  • Spielen – Reduzierte Motion-to-Update-Latenz ermöglicht es dem MEC-VR-Server, Daten für den Client zu komprimieren, wodurch die Netzwerk- und Dekodierungslatenz verringert wird. Wenn sich jedoch die gesamte Latenzzeit von der Bewegung bis zur Aktualisierung auf weniger als 100 Millisekunden verkürzt, könnte MEC-VR direkt in Anwendungen eingesetzt werden, die anspruchsvolle Benutzerinteraktionen erfordern, wie z. B. Virtual-Reality-Spiele.
  • digitaler Zwilling – MEC ermöglicht die Datenverarbeitung und das Rendern von 3D-Modellen, sodass Remote-Mitarbeiter auf digitale Zwillinge zugreifen und Videos oder Bilder auswerten können, die von Mobilgeräten oder Headsets in Echtzeit gestreamt werden.
  • Außendienst – MEC in VR kann Remote-Mitarbeiter bei Wartungs- und Reparaturaufgaben vor Ort unterstützen, indem umfangreiche Informationen zu den vor Ort reparierten Anlagen auf dem Headset-Display eines Mitarbeiters eingeblendet werden.

Warum wir MEC für VR brauchen

Letztendlich hängt VR von Internetverbindungen mit geringer Latenz von 20 Millisekunden oder weniger ab, um seine volle Kapazität auszuschöpfen und Reisekrankheitsprobleme zu mindern, was in heutigen Netzwerken nicht immer der Fall ist. Die Leistung und Geschwindigkeit von Mobile Edge Computing sind entscheidend, um dies zu erreichen, um eine sicherere und profitablere Einführung von VR zu gewährleisten.

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