如今，手機(jī)游戲越來越風(fēng)靡，游戲的體驗(yàn)也逐漸從拼畫面和操作轉(zhuǎn)為了更新的性能體驗(yàn)。玩家在游戲過程中，所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是復(fù)雜多變的，可能Wi-Fi的網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，或處在移動(dòng)蜂窩環(huán)境下等。在這些情況下，網(wǎng)絡(luò)游戲會(huì)由于無線網(wǎng)絡(luò)帶寬或游戲數(shù)據(jù)包量的動(dòng)態(tài)變化等原因而出現(xiàn)延遲、卡頓、拉拽，甚至掉線等問題。

對(duì)于這些問題，一方面要對(duì)程序的數(shù)據(jù)包量和通信鏈路進(jìn)行優(yōu)化，從根本上緩減網(wǎng)絡(luò)壓力；另一方面，在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常的時(shí)候，如果能對(duì)數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行預(yù)測，保證玩家在網(wǎng)絡(luò)性能不穩(wěn)定的情況下繼續(xù)游戲，并且體驗(yàn)良好，不失為上上策。在2020中國移動(dòng)全球合作伙伴大會(huì)上，英特爾與合作伙伴聯(lián)合推出的5G網(wǎng)業(yè)協(xié)同方案給手游玩家?guī)砹烁Ｒ簟?/p>

借力LPP，最大程度提升用戶體驗(yàn)

據(jù)了解，英特爾Link Performance Prediction(LPP)是一種通過使應(yīng)用程序基于移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)(4G/5G)的各種特性（帶寬、延遲、容量、覆蓋盲區(qū)等），針對(duì)性地提升用戶體驗(yàn)的新技術(shù)。特別地它將對(duì)各個(gè)用戶連接的業(yè)務(wù)性能指標(biāo)如何隨時(shí)間發(fā)生變化進(jìn)行前瞻性預(yù)測。

5G網(wǎng)業(yè)協(xié)同方案利用無線智能控制平臺(tái)（RIC）開放的5G無線網(wǎng)絡(luò)能力進(jìn)行鏈路性能預(yù)測（LPP），將5G業(yè)務(wù)進(jìn)行合理的提前布局和調(diào)配以達(dá)到網(wǎng)業(yè)協(xié)同，未來也可以進(jìn)一步利用5G業(yè)務(wù)的QoE預(yù)測使能5G無線網(wǎng)絡(luò)資源的快速精細(xì)化管控以達(dá)到網(wǎng)（無線網(wǎng)絡(luò)）隨業(yè)（5G業(yè)務(wù)）動(dòng)。英特爾首席工程師阮磊峰表示，該5G網(wǎng)業(yè)協(xié)同方案基于英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器以及英特爾LPP技術(shù)，具有云原生、軟硬件解耦、接口開放、網(wǎng)絡(luò)能力感知以及智能化等優(yōu)點(diǎn)。

據(jù)阮磊峰介紹，應(yīng)用LPP技術(shù)的業(yè)務(wù)類型非常廣泛，比如下述兩類經(jīng)典應(yīng)用場景。

第一，前瞻性幀率/分辨率控制。在最理想的情況下，數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)始終能為所需的任務(wù)提供足夠的容量。但是，現(xiàn)實(shí)情況距此甚遠(yuǎn)。LPP能夠通過人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)，根據(jù)用戶的移動(dòng)軌跡和小區(qū)接入用戶數(shù)或者無線網(wǎng)絡(luò)性能的歷史記錄，結(jié)合相應(yīng)的測量參數(shù)，對(duì)當(dāng)前鏈路容量進(jìn)行估計(jì)，并預(yù)測它們?cè)诮?中期將發(fā)生怎樣的變化。例如，當(dāng)LPP應(yīng)用于云游戲時(shí)，在預(yù)測到無線帶寬會(huì)降低的情況下，根據(jù)云游戲的特征，短暫地把游戲圖像的清晰度降低，保證相關(guān)的應(yīng)用服務(wù)可以使任務(wù)行為適應(yīng)變化并保持在給定的鏈路容量之內(nèi)以避免游戲卡頓或者掉線情況的發(fā)生，進(jìn)而使其能夠始終提供相匹配的最佳的用戶體驗(yàn)，如圖1所示。未來更進(jìn)一步還可以根據(jù)鏈路預(yù)測結(jié)果以及業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)配置合理調(diào)配相應(yīng)用戶的無線資源分配以使圖像的清晰度維持預(yù)期水平。

圖1 LPP應(yīng)用于云游戲的案例

該功能主要針對(duì)實(shí)時(shí)幀緩沖流式傳輸?shù)葢?yīng)用，除云游戲外，AR/VR、實(shí)時(shí)流式傳輸?shù)葘?duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)延遲比較敏感的應(yīng)用，都可以利用LPP技術(shù)提前判斷鏈路狀態(tài)的變化并進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)層或網(wǎng)絡(luò)側(cè)調(diào)整。

第二，前瞻性緩沖區(qū)控制。例如，手機(jī)看視頻卡頓，在一些情況下并非是由于服務(wù)器端編解碼慢，也不是骨干網(wǎng)、固網(wǎng)的傳輸速度慢，而是因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)側(cè)“擁擠”。隨著多媒體和通信技術(shù)的快速演進(jìn)，視頻的流暢度、清晰度等要求越來越高，但是無線網(wǎng)絡(luò)依然是共享網(wǎng)絡(luò)，怎么把帶寬合理分配、有效利用是關(guān)鍵。基于LPP的動(dòng)態(tài)緩沖區(qū)控制功能將使用動(dòng)態(tài)緩沖區(qū)級(jí)別，并根據(jù)鏈路質(zhì)量預(yù)測對(duì)鏈路質(zhì)量可能變差的用戶進(jìn)行提前數(shù)據(jù)補(bǔ)償以確保流媒體不出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，從而最大程度提升用戶的觀看體驗(yàn)。

另外，由于用戶通常會(huì)在一個(gè)視頻內(nèi)或在不同的視頻間“跳轉(zhuǎn)”觀看，因此，該功能對(duì)此類實(shí)際應(yīng)用也很有幫助。在此種情況下，較大的緩沖區(qū)會(huì)導(dǎo)致更多數(shù)據(jù)在沒有被觀看的情況下被丟棄，因此會(huì)產(chǎn)生較低的數(shù)據(jù)利用率。基于預(yù)測進(jìn)行最小化緩沖區(qū)控制可以降低給網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)容提供商以及最終用戶帶來的負(fù)載。對(duì)于流媒體參與各方（網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、內(nèi)容提供商和最終用戶），此功能還可以節(jié)省功耗和不必要的數(shù)據(jù)流量。

基于RIC和LPP構(gòu)建5G網(wǎng)業(yè)協(xié)同方案

5G網(wǎng)絡(luò)將涵蓋ToC到ToB，瞄準(zhǔn)萬物互聯(lián)，復(fù)雜度前所未有，挑戰(zhàn)也前所未有。為滿足多場景需求，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)復(fù)雜、設(shè)計(jì)靈活，一方面管理運(yùn)營難度大、成本高，另一方面行業(yè)應(yīng)用需求差異大，且指標(biāo)要求高。兩個(gè)方面都需要5G結(jié)合云、AI等新技術(shù)，探索云網(wǎng)一體化、網(wǎng)業(yè)協(xié)同等整體方案。

英特爾LPP是一項(xiàng)可廣泛應(yīng)用于無線應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)。阮磊峰表示，業(yè)內(nèi)一直在探討業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同發(fā)展，但LPP主要根據(jù)最后一公里的無線網(wǎng)絡(luò)能力開放的信息預(yù)判未來網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)以進(jìn)行合理提前應(yīng)對(duì)。由于流媒體式傳輸是對(duì)帶寬要求較高的服務(wù)類型，因此它也成為了人們重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域之一。鏈路預(yù)測允許服務(wù)從盡力而為的狀態(tài)（比如傳統(tǒng)4G/5G連接）轉(zhuǎn)變?yōu)楦叽_定性的服務(wù)質(zhì)量。這使服務(wù)提供商能夠支持需要特定帶寬保障的對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)比較敏感的應(yīng)用程序。

反之，這可以允許開展全新類型的創(chuàng)新服務(wù)，使服務(wù)提供商可以通過這種預(yù)測機(jī)制進(jìn)而提供有確定性保證的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。在與中國移動(dòng)的緊密合作中，基于RIC（無線智能控制平臺(tái)）實(shí)施LPP服務(wù)可以讓LPP與基站之間建立更緊密的信息交互。RIC是中國移動(dòng)提出“i無線”技術(shù)的核心部分之一，RIC能夠在近實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)控制閉環(huán)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)無線接入網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集、訓(xùn)練及推理操作，并完成對(duì)無線接入網(wǎng)(RAN)的控制與優(yōu)化功能。阮磊峰表示，RIC具有多方面優(yōu)勢。如提供云原生能力，實(shí)現(xiàn)微服務(wù)加速IT、CT和DT融合；RAN能力開放/定制和RAN行為控制；更快地進(jìn)行RAN數(shù)據(jù)分析并進(jìn)行應(yīng)對(duì)操作，以更小的粒度處理數(shù)據(jù)；通過跨層網(wǎng)業(yè)交互實(shí)現(xiàn)的智能可以改進(jìn)用戶體驗(yàn)，并為許多行業(yè)提供支持；在云、區(qū)域和邊緣站點(diǎn)之間靈活部署。

圖2 采用RIC架構(gòu)的LPP

LPP服務(wù)可以部署在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)也可以作為RIC的一部分。如圖2所示，RIC平臺(tái)直接或間接地協(xié)調(diào)RAN和應(yīng)用層業(yè)務(wù)的測量和相關(guān)行為；LPP根據(jù)RIC平臺(tái)收集的指標(biāo)進(jìn)行鏈路性能預(yù)測，并根據(jù)鏈路性能預(yù)測預(yù)調(diào)整應(yīng)用程序行為；RAN根據(jù)鏈路性能預(yù)測和QoE要求預(yù)調(diào)整資源分配；最后但同樣重要的是，對(duì)網(wǎng)絡(luò)和客戶端測量進(jìn)行離線訓(xùn)練和驗(yàn)證，從而獲得機(jī)器學(xué)習(xí)模型來為LPP中的預(yù)測設(shè)定基準(zhǔn)。這其中的優(yōu)勢非常明顯，RAN能力開放和控制RAN行為的延遲進(jìn)一步縮短，業(yè)務(wù)和具有預(yù)測能力的RIC之間的交互大大改善了用戶體驗(yàn)，從而豐富現(xiàn)有業(yè)務(wù)（媒體、云游戲、AR/VR等），并且還可以在垂直行業(yè)中支持新的業(yè)務(wù)場景。

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