中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 1 中国移动 5G+Cloud VR教育行业 解决方案白皮书 中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 2 核心内容 . 5 一、未来已来 . 6 1.1 5G带来的新动能 . 6 1.1.1 什么是 5G . 7 1.1.2 5G关键技术 . 8 1.1.3 5G赋能教育行业 . 9 1.2 VR发展现状 . 10 1.3 Cloud VR已经成为 VR产业和应用生态中的核心力量 . 11 1.4 5G和 Cloud VR双向赋能 . 12 1.5 5G+Cloud VR：教育创新新方向 . 14 二、 5G+Cloud VR智慧教育解决方案 . 14 2.1 5G+Cloud VR智慧教育解决方案概述 . 14 2.1.1 5G+Cloud VR智慧教育解决方案架构 . 14 2.1.2 5G+Cloud VR解决方案的关键约束 . 16 2.2 5G+Cloud VR视频 . 18 2.2.1 方案组成 . 18 2.2.2 方案关键要求 . 20 2.3 5G+Cloud VR云控制 . 22 2.4 5G+Cloud VR云渲染 . 23 2.4.1 中心管理 . 24 2.4.2 平台监控服务 . 24 2.4.3 云渲染核心 . 25 2.5 5G+CloudVR内容管理 . 26 三、 5G+Cloud VR智慧教育应用场景 . 26 3.1 To B：面向中小学教育的场景 . 27 3.1.1 5G+Cloud VR智慧教室 . 28 3.1.2 5G+Cloud VR虚拟实验室 . 30 3.1.3 5G+Cloud VR心理健康教育 . 32 3.2 To B: 面向高等院校教育的场景 . 33 3.2.1 5G+Cloud VR情景化语言教学 . 33 3.2.2 5G+Cloud VR虚拟仿真实验教学 . 38 3.3 To B: 面向企业专业培训教育的场景 . 38 3.3.1 5G+Cloud VR沉浸式演讲培训 . 39 3.3.2 5G+Cloud VR安全教育培训 . 41 3.4 To C：面向终端消费者的类教育场景 . 41 四、 5G+Cloud VR内容和终端生态 . 42 4.1内容运营与商业模式设想 . 42 4.1.1运营合作 . 42 4.1.2 5G+Cloud VR业务套餐设想 . 43 4.2 5G+Cloud VR生态建立 . 43 五、未来展望 . 44 5.1 Cloud VR的展望 . 44 中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 3 5.1.1 Cloud VR对时延要求展望 . 45 5.1.2 Cloud VR对网络要求展望 . 45 5.2 5G标准的演进助推 Cloud VR发展 . 46 5.3 5G+Cloud VR教育行业解决方案展望 . 47 中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 4 致 谢 本白皮书由 中国移动（成都）产业研究院、德国电信国际咨询公司、与 成都威爱新经济技术研究院 联合撰写。限于编写时间、知识积累与产业尚未完全定型等方面的因素，内容恐有疏漏，烦请不吝指正。 中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 5 核心内容 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书核心内容包括以下内容： 1、概述 5G带来的新动能， VR产业发展现状， 5G和 Cloud VR双向赋能，并指出在 5G时代 Cloud VR是 VR产业发展的最佳形态，两者的结合必然会给教育行业带来巨大改变和创新机会，。 2、给出 5G+Cloud VR解决方案的总体技术框架，框架 采用分层提供服务支持的设计思想， 坚持数据、服务、应用相分离的架构原则，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现数据统一管理。明确解决方案的关键约束是时延问题，采用 5G技术以及端云异步渲染的方式能使 VR云化后满足 MTP 20ms的指标成为可能。并简要介绍 5G+Cloud VR平台的各个模块功能。 3、将 Cloud VR教育应用场景初步分为 To B的面向中小学教育、面向高等院校教育和面向企业专业培训的场景； To C的面向消费者的类教育场景。并就不同场景下的具体实施方案进行详细介绍，突出基于 5G+Cloud VR平台给各个场景的传统解决方案带来的改变和优势。 4、就 5G+Cloud VR给内容和终端生态带来的改变做简要探讨，并就商业模式尝试性描述。 5、 5G+Cloud VR未来发展展望和其在教育行业的解决方案的发展展望。 中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 6 一、未来已来 1.1 5G带来的新动能 近年来，国家高度重视数字经济发展，陆续提出实施“网络强国”战略、推动“互联网 +”行动计划，并连续两年在政府工作报告中强 调要推动第五代移动通信发展。每一次通信技术的升级演进都将带来产业发展的颠覆性变革。当前5G时代正加速到来，面对 5G带来的新机遇和新挑战，构筑世界领先的信息基础设施，推动“互联网 +”在经济社会各领域的创新应用，已成为新时代赋予信息通信业的新使命。 自上世纪 80 年代以来，移动通信每十年出现新一代革命性技术，持续加快信息产业的创新进程，不断推动经济社会的繁荣发展。目前，我国移动数据流量的快速增长将使城市核心区业务密度大幅提升，预计在 2021年左右将超过 4G网络最大承载能力。此外，现今的 4G 移动通信技术主要 用于消费领域，尚未真正从根本上变革经济体的工业或公共部门，随着 5G 技术不断发展并支持海量终端机器联网，通信将成为一个高速率、高吞吐量、高可靠性和低时延平台。5G 将以全新的网络架构，提供至少十倍于 4G的峰值速率、毫秒级的传输时延和千亿级的连接能力，开启万物 泛在 互联、人机深度交互的新时代。 从 1G到 5G，在功能上开始慢慢地增加，从 3G开始有了视频，而到了 4G就出现了视频、 VR等， 5G的时候又出现了智能家居、无人驾驶以及远程医疗等等。 5G将会为我们提供峰值在 10Gbps以上的传输速率，也会稳定在 1Gbps到 2Gbps之间，传输速率更高，耗费的时间很低。 中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 7 图 1 1G-5G的发展 1.1.1 什么是 5G 5G（ 5th-Generation），即第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，是 4G之后的延伸。根据 IMT-2020（ 5G）推进组， 5G由标志性能力指标和一组关键技术来定义。其中，标志性能力指标指“ Gbps用户体验速率”，一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络构架。 ITU为 5G定义了 eMBB(增强移动宽带 )、 uRLLC(低时延高可靠 )、 mMTC(海量大连接 )三大应用场景。 其中 增强型移动宽带（ eMBB）， 将扩展现有 4G价值，大幅提升网络性能和用户体验， 主要用于 VR、超高清视频等文娱领域；海量机器类通信（ mMTC）， 将提升频谱利用能力，显著降低成本，促进机器通信和传统物联网应用投入， 主要在智慧城市、智能家居等领域产生规模经济效益；三是超高可靠低时延通信（ uRLLC）， 支持高可靠性、超低时延、高安全性及可用性的关键业务型应用， 主要用于 工 业 自动化、自动驾驶汽车、远程医疗等 领域 。 根据目标市场需求和技术成熟度，以大型赛事等活动和娱乐消费为牵引， 增强型移动宽带是首先获得应用的场景， 其次是由工业互联网和车联网驱动的超高可靠低中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 8 时延通信，最后是需要良好的网络覆盖和低成本通信终端的海量机器通信。总体上看， 5G 的广泛应用将为大众创业、万众创新提供坚实支撑，助推制造强国、网络强国建设，使新一代移动通信成为引领国家数字化转型的通用目的 技术。 图 2 5G 三大应用场景商用落地时序 1.1.2 5G关键技术 5G网络技术主要分为三类：核心网、回传和前传网络、无线接入网。 核心网关键技术主要包括：网络功能虚拟化（ NFV）、软件定义网络（ SDN）、网络切片和多接入边缘计算（ MEC）。 回传和前传网 包括 ： 回传和前传技术。无线接入网 ， 为了提升容量、频谱效率，降低时延，提升能效，以满足 5G关键 KPI， 5G无线接入网包含的关键技术包括： C-RAN、 SDR（软件定义无线电）、 CR（认知无线电）、 Smal Cels、自组织网络、 D2D通信、 Masive MIMO、毫米波、高级调制和接入技术、带内全双工、载波聚合、低时延和低功耗技术等。 中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 9 1.1.3 5G赋能教育行业 教育信息化是教育现代化的核心动力。 2018 年 4 月教育部发布了教育信息化 2.0 行动计划、 2019 年 2 月国务院印发了中国教育现代化 2035，相继强调教育信息化在推动教育现代化过程中的地位和作用。 2019年，教育信息化行业仍然拥有很多新的机会。这源于深化教育改革所带来的“改革红利”，以及5G有望大规模商用和智能技术发展带来的“技术红利”。 (1)5G商用提高教育信息化应用能力 5G的大规模商 用，更快的带宽、更高的网速，将给教育和学校带来巨大的变革图景。可以预见，在 5G的支持下，虚拟现实、增强现实技术的普及应用有望成为现实，学校教育进入“物联网”时代，更多学习数据将被采集、挖掘。 (2)智能技术引领教育变革 当前时代的教育信息化将不仅涵盖信息环境建设、软硬件支持，更应该结合教育理论，分析技术应用的多种潜力和层次，建设多应用场景、多实践领域、宽技术场域的实施路径，在此过程中应依赖智能技术（特别是大数据、人工智能、云计算等技术）推动教育服务的智能化、教育应用的情境化和普及化，实现教育的革命性转型，可 以说“技术红利”带给教育变革的想象空间巨大。 (3)5G+AICDE实现教育无界化和智能化 利用 5G+AICDE推动教育科技向无界、智能化方向发展：远程教育加速普及，人工智能融入教学过程。未来教育信息化的发展将沿着两条路径整合：无界化：现有的线上和移动教育手段将加速普及，打破时空界限的终生学习成为常态，教育与互联网商业模式融合，形成“线上 +线下”并行生态；智能化：以人工智能为核心的智能识别、自适应学习、虚拟仿真等技术将与现有的教学教研中国移动 5G+Cloud VR教育行业解决方案白皮书 10 手段深度融合，新的硬件终端和软件和应用产品进入课堂和生活。 1.2 VR发展现状 虚拟现实（简称 VR）融合应用了多媒体、传感器、新型显示、互联网和人工智能等多领域技术，能够拓展人类感知能力，改变产品形态和服务模式，给经济、科技、教育、文化、军事、生活等领域带来深刻影响。全球虚拟现实产业正从起步培育期向快速发展期迈进，我国面临同步参与国际技术产业创新的难得机遇，但也存在关键技术和高端产品供给不足、内容与服务较为匮乏、创新支撑体系不健全、应用生态不完善等问题。 工业和信息化部关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见（工信部电子 2018 276号）文件指出，以习近平总书记新时 代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大精神，把握虚拟现实等新一代信息技术孕育发展机遇，坚持市场主导、应用牵引、创新驱动、协同发展，以加强技术产品研发、丰富内容服务供给为抓手，以优化发展环境、建立标准规范、强化公共服务为支撑，提升产业创新发展能力，推动新技术、新产品、新业态、新模式在各领域广泛应用，推动我国虚拟现实产业链条到 2020年基本健全，在经济社会重要行业领域的应用得到深化，核心关键技术创新取得显著突破，打造一批可复制、可推广、成效显著的典型示范应用和行业应用解决方案，初步形成技术、产品、服务 、应用协同推进的发展格局。 到 2025 年，我国虚拟现实产业整体实力进入全球前列，掌握虚拟现实关键核心专利和标准，形成若干具有较强国际竞争力的虚拟现实骨干企业，创新能力显著增强，应用服务供给水平大幅提升，产业综合发展实力实现跃升，虚拟现实