Test della realtà estesa (XR)

Le tecnologie XR costituiscono una parte fondamentale del Metaverso, in quanto forniscono interfacce per sperimentare mondi virtuali molto vasti. Le prestazioni delle tecnologie e dei servizi basati su XR saranno fondamentali per offrire esperienze di Metaverso di alta qualità.
È necessaria una configurazione di banco di prova compatibile per saperne di più sulla connettività e sulle prestazioni delle applicazioni e dei dispositivi XR e per contribuire alla validazione dei progetti. Questo requisito deriva dalla necessità di verificare a fondo le prestazioni delle applicazioni basate su XR sulle attuali reti 5G e Wi-Fi e sulle future reti 6G. Tale banco di prova comprenderebbe l'intero percorso dei dati dal server al client, attraversando le complessità delle architetture di cloud computing e raggiungendo, infine, i dispositivi dell'utente finale, come gli smartphone 5G collegati agli occhiali AR o alle cuffie VR. Il banco di prova consente di verificare un'applicazione su una varietà di dispositivi e loro combinazioni, assicurando l'interoperabilità e le prestazioni ottimali in scenari reali. Questo ambiente di test completo permette agli sviluppatori di contenuti e agli ingegneri che si occupano di progettazione e test di identificare e risolvere potenziali colli di bottiglia o problemi di prestazioni, assicurando che le applicazioni XR offrano agli utenti un'esperienza coinvolgente e di alta qualità su diverse piattaforme e con diverse condizioni di rete.

Spingere la tecnologia 5G con applicazioni AR e VR

Il lancio del 5G è ancora nelle fasi iniziali e finora non ha mantenuto le promesse iniziali. Molti consumatori devono ancora sperimentare i vantaggi di questa tecnologia: il ricavo medio per utente (ARPU) non ha mostrato un aumento significativo rispetto al 4G LTE, rendendo difficile investire ulteriormente nella tecnologia 5G (ad esempio espandendo le frequenze millimetriche dove è necessaria una capacità aggiuntiva). La tecnologia, quindi, ha raggiunto un punto cruciale. Secondo gli esperti, il 5G richiede la spinta di una “killer app”. La realtà estesa e il Metaverso sono considerati rispettivamente una possibile “killer app” e un fattore critico per sbloccare le potenzialità complete della tecnologia 5G.

L'associazione 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ha esaminato in modo approfondito le applicazioni della realtà estesa (XR) nella sua Release 17. Questa disamina è stata fondamentale per individuare le limitazioni esistenti e i possibili miglioramenti dell'attuale standard 5G, al fine di perfezionare ulteriormente le reti 5G e i dispositivi 5G per il funzionamento senza problemi delle applicazioni basate su XR. Ha gettato le basi per la prossima fase del 5G, nota come 5G-Advanced, che è trattata nella Release 18. Questa release ha definito caratteristiche specifiche e miglioramenti delle funzioni con l'esplicito obiettivo di ottimizzare il 5G per la realtà estesa. Una parte fondamentale di questo processo è stata rappresentata da un'analisi completa di vari casi d'uso, che hanno illustrato l'applicazione pratica del 5G nel consentire esperienze di realtà estesa. Tra questi si è distinto come un esempio particolarmente esplicativo lo scenario delle chiamate con avatar animati in AR abilitati dal 5G. Questo caso d'uso non solo mette in evidenza l'innovativa integrazione del 5G con la realtà estesa, ma rappresenta anche un valido punto di partenza per esplorare gli ostacoli tecnologici associati al test delle funzionalità XR sulle reti 5G.

Sfide di progettazione e test per il Metaverso e la realtà estesa

Le tecnologie XR offrono interfacce immersive per sperimentare mondi virtuali molto vasti e possono, quindi, essere considerate fondamentali per il Metaverso. La predisposizione di un ecosistema funzionale di applicazioni e dispositivi compatibili con la realtà estesa, come gli occhiali AR e le cuffie VR, i chipset per alimentare i dispositivi mobili e i componenti dell'infrastruttura di rete, è dunque fondamentale per l'accesso e l'interazione con il Metaverso in tutte le sue forme e varianti.

L'alta velocità di trasmissione dei dati e la bassa latenza sono fattori determinanti per i servizi XR, in quanto sono fondamentali per evitare problemi come la chinetosi e per creare un'esperienza immersiva fluida.

Sebbene i dettagli specifici dipendano dal fattore di forma del dispositivo, dal caso d'uso e dalla sua capacità di calcolo, i dispositivi XR per le applicazioni consumer devono generalmente essere piccoli, leggeri e persino alla moda, ma devono anche avere un basso consumo energetico. Tali requisiti richiedono la riduzione delle dimensioni e del consumo energetico senza compromettere le prestazioni e le funzionalità.

Per questo motivo, l'utilizzo efficiente dell'energia è particolarmente importante nei dispositivi XR. Ciò assicura tempi di utilizzo più lunghi e sostenibilità, in particolare nei dispositivi portatili e indossabili, che sono parte integrante dell'esperienza del Metaverso.

La perfetta interazione di tutti questi componenti, forniti da diversi fornitori, richiede test approfonditi per assicurare che funzionino al livello richiesto.

Quando si testano i dispositivi XR, si valutano fattori critici come la funzionalità, l'usabilità, le prestazioni e il comfort dell'utente. Le caratteristiche uniche e avanzate delle applicazioni e dei dispositivi XR fanno sì che gli strumenti e i protocolli di test tradizionali non siano adeguati. Ciò aggiunge un ulteriore livello di complessità ai test XR, richiedendo approcci specializzati per una valutazione efficace di questi dispositivi.

Soluzioni di test per il Metaverso e la realtà estesa

Leader nelle soluzioni di misura e collaudo, Rohde & Schwarz fornisce una configurazione di banco di prova all'avanguardia che consente di verificare il perfetto funzionamento delle applicazioni basate sulla realtà estesa in dispositivi mobili e chipset. QoE e prestazioni dei dispositivi e delle applicazioni AR e VR nonché dei chipset da collaudare.

Il cuore di questa configurazione è costituito dal nostro tester con segnalazione 5G one-box R&S®CMX500 5G abbinato alla nostra camera R&S®ATS1800C, che emula una rete 5G NR o Wi-Fi per verificare le applicazioni XR da una prospettiva end-to-end.

Forniamo un ambiente controllato per verificare occhiali AR o cuffie VR collegati a dispositivi 5G tramite Wi-Fi, per misurare parametri come il throughput e la latenza in varie condizioni di rete, emulando diversi modelli e schemi di traffico. La configurazione consente di verificare in modo approfondito gli scenari di mobilità (ad esempio, gli handover), in cui si verificano tipicamente picchi di malfunzionamento della rete (ad esempio, il jitter IP). Grazie al supporto parallelo di 5G e Wi-Fi, è possibile eseguire test completi di interoperabilità e prestazioni per verificare le capacità di offloading dalle reti cellulari a quelle non cellulari e viceversa. È fondamentale verificare che la transizione non influisca sulle prestazioni dell'applicazione. La nostra soluzione può verificare diversi parametri ed emulare lo streaming di contenuti 3D agli utenti.

È inoltre possibile sfruttare i vantaggi offerti dal nostro sistema di test simulando reti congestionate o condizioni di radiofrequenza (RF) difficili e verificare le prestazioni delle applicazioni in base a tali parametri. In questo modo, è possibile verificare un'esperienza utente robusta e affidabile anche in circostanze non ideali.