Испытания расширенной реальности (XR)

Технологии XR образуют фундамент метавселенной, так как они предоставляют доступ к бескрайним виртуальным мирам. Рабочие характеристики технологий и сервисов на основе XR играют решающую роль в предоставлении высокого качества метавселенной.
Функционально совместимая испытательная установка необходима для того, чтобы подробнее исследовать сетевое взаимодействие и рабочие характеристики приложений и устройств расширенной реальности и более эффективно проводить валидацию устройств. Данная необходимость обусловлена требованиями к проведению тщательных испытаний рабочих характеристик приложений на основе XR в современных сетях 5G и Wi-Fi и будущих сетях 6G. Эта испытательная установка должна охватывать полный путь передачи данных от сервера через облачные хранилища заказчика с учетом всех их тонкостей до конечных пользовательских устройств в виде смартфонов 5G, привязанных к очкам дополненной реальности или гарнитурам виртуальной реальности. Испытательная установка должна поддерживать испытания приложения с разнообразными устройствами и комбинациями устройств, чтобы гарантировать функциональную совместимость и оптимальные рабочие характеристики в сценариях реального мира. Такая комплексная испытательная среда помогает разработчикам контента, разработчикам устройств и специалистам по тестированию выявлять и устранять потенциальные ограничения пропускной способности и нарушения в работе, чтобы в конечном итоге гарантировать высокое качество и эффект полного погружения для пользователей приложений XR на различных платформах и в различных сетях.

Толчок в развитии 5G за счет приложений AR и VR

Развертывание сетей 5G все еще находится на ранней стадии, и первоначальные ожидания пока не оправдались. Значительная доля потребителей пока не имела возможности воспользоваться преимуществами данной технологии. Как показывает статистика, ощутимого прироста среднего дохода на пользователя (ARPU) по сравнению с 4G LTE не произошло, что затрудняет дальнейшие инвестиции в сети 5G (например, расширение СВЧ-диапазона при необходимости в дополнительной пропускной способности). Так что для этой технологии наступил решающий момент. По мнению экспертов, 5G нуждается в толчке в виде «убойного приложения». Расширенная реальность и метавселенная могут стать таким «убойным приложением» и движущей силой для раскрытия полного потенциала технологии 5G.

Консорциум 3GPP (Проект партнерства третьего поколения) подробно исследовал приложения расширенной реальности (XR) в своем выпуске 17. Данный анализ сыграл очень важную роль в выявлении имеющихся ограничений и потенциала к улучшению текущего стандарта 5G в целях дальнейшего развития сетей и устройств 5G для беспрепятственной работы приложений на основе XR. Он сформировал основу для следующего этапа 5G, который получил название 5G-Advanced и описывается в выпуске 18. Этот выпуск определяет особые функции и дополнения к имеющимся функциям именно с целью оптимизации 5G для XR. Важной частью данного процесса стал подробный анализ разнообразных сценариев использования, которые отражают практическое применение 5G при реализации XR-приложений. Особенно наглядным примером является сценарий телефонных звонков в сетях 5G с динамическими аватарами. Этот сценарий использования не только демонстрирует уникальное объединение технологий 5G и XR, но также служит ценной отправной точкой в исследованиях технических трудностей, связанных с испытаниями функций XR в сетях 5G.

Задачи при проектировании и испытаниях метавселенной и расширенной реальности

Технологии XR позволяют погружаться в бескрайние виртуальные миры и поэтому составляют основу метавселенной. В связи с этим очень важно наличие функциональной экосистемы, которая включает в себя приложения и устройства с поддержкой XR (например, очки дополненной реальности и гарнитура виртуальной реальности), а также чипсеты для мобильных устройств и компоненты сетевой инфраструктуры, чтобы иметь возможность доступа к метавселенной и взаимодействия с ней в любых формах и проявлениях.

Высокие скорости передачи данных и малое время задержки становятся определяющими факторами для сервисов расширенной реальности, поскольку они необходимы для устранения проблем с укачиванием и создания правдоподобного эффекта погружения.

Конкретные детали зависят от форм-фактора устройства, предусмотренного сценария использования, вычислительной способности и прочих аспектов, однако в общем случае устройства XR для потребительских приложений должны быть легкими, компактными и даже модными и при этом иметь низкое энергопотребление. Такие требования означают необходимость в уменьшении размеров и энергопотребления без ухудшения функциональности и рабочих характеристик.

В связи с этим эффективное использование энергии играет особо важную роль в устройствах XR. Оно повышает время работы и экологическую устойчивость портативных устройств и носимой электроники, которые являются неотъемлемой частью метавселенной.

Беспрепятственное взаимодействие компонентов от различных поставщиков обуславливает необходимость в тщательных испытаниях, чтобы гарантировать надлежащую работу.

В ходе испытаний устройств XR анализируются такие критически важные факторы, как функциональность, удобство эксплуатации, рабочие характеристики и комфорт для пользователей. При этом традиционные средства и протоколы могут не подходить для испытаний уникальных продвинутых функций в приложениях и устройствах XR. Это придает испытаниям XR дополнительную сложность, так как для эффективного анализа данных устройств требуются особые подходы.

Решения для испытаний метавселенной и расширенной реальности

Будучи ведущим поставщиком контрольно-измерительного оборудования, компания Rohde & Schwarz предлагает передовую испытательную установку для проведения испытаний бесперебойной работы XR-приложений на мобильных устройствах и чипсетах. Установка предназначена для проведения испытаний качества восприятия и рабочих характеристик устройств и приложений AR и VR, а также чипсетов.

Основу установки составляет универсальный сигнальный тестер R&S®CMX500 5G в сочетании с камерой R&S®ATS1800C, которая эмулирует сеть 5G NR или Wi-Fi для сквозных испытаний приложений XR.

Мы предоставляем контролируемую среду для испытаний очков дополненной реальности и гарнитур виртуальной реальности, привязанных к устройствам 5G через Wi-Fi, чтобы измерять такие параметры, как пропускная способность и время задержки, в различных условиях сети путем моделирования разных вариантов трафика. Установка обеспечивает подробные испытания мобильных сценариев (например, переключения), для которых типичны скачки ухудшения характеристик (например, джиттер IP). Благодаря параллельной поддержке 5G и Wi-Fi можно подробно испытывать функциональную совместимость и рабочие характеристики в целях проверки функций выгрузки данных между сотовыми и несотовыми сетями. Важно убедиться в том, что переход не оказывает влияния на рабочие характеристики приложения. Наше решение позволяет испытывать различные параметры и имитировать поток 3D-данных к пользователям.

Здесь также можно имитировать перегруженные сети и сложные ВЧ-условия, чтобы испытывать рабочие характеристики приложений в условиях повышенной сложности. Таким образом можно проверять надежность и устойчивость работы приложений в неидеальной обстановке.