对于AR来说，5G的大带宽到底有什么作用？

5G来了，VR/AR概念似乎回暖了。投资、咨询、市场分析等领域里关注5G+VR/AR的人又多了起来。然而也有不少从业者认为5G+VR/AR纯属概念炒作，认为两者之间并没有一毛线关系，甚至大有谈5G就踢群的架势。

所以5G+VR/AR到底有没有真实的价值？在做了相关的研究后，我们认为：

1、5G的大带宽特性对于VR的价值是在线观看5K以上分辨率的全景视频，对于AR在现阶段价值不大。

2、5G低时延特性的价值是通过云游戏技术提升画质，同时帮助云游戏技术降低其“网络时延”，使得采用云游戏技术方案的VR/AR产品的“运动到成像时延”能够达到20毫秒的及格线以内（“网络时延”是“运动到成像时延”的组成部分）。

3、5G的低时延特性并无法直接帮助现在的VR/AR产品降低“运动到成像时延”。

下文我们将详细拆解5G与VR/AR的关系。

对于AR来说，5G的大带宽有什么作用？

当前行业所畅想的AR眼镜应用场景主要分为两类：

第一类是手机的大屏化：将手机操作系统变成一个大屏的、多窗口的体验。

手机的大屏化场景所需的网络带宽与现有手机和PC无差异，5G无法提供额外的附加价值。

第二类是原生AR体验：即利用计算机视觉识别现实中的场景，将虚拟信息有机的叠加到现实的场景中。

原生AR体验往往是基于3D图形的，5G大带宽的作用主要是提升3D模型的实时加载速度，让3D模型无需提前下载到本地，只有需要用到的时候再从云端进行加载，减少包体大小（注意，这并不是云游戏的技术方案）。

然而3D图形加载速度这个改善的价值十分微小。受限于移动设备的算力，3D模型文件体积并不大，而且大部分应用场景对于实时加载的需求也并不强烈。 

只有等到对3D模型的精度需求极高、对3D模型实时加载的需求很强的情况下，5G才有其发挥的价值。目前能看到这样的场景就是VR/AR Telepresence（又称VR/AR Holoportation），即将人体进行3D重建或体量捕捉（Volumetric Capture）后，远程进行近似于面对面一般的VR/AR通信。不过这样的技术还处于实验室阶段，距离消费市场还很遥远。

另外，由于AR眼镜并不适合观看全景视频，因此5G的大带宽也无用武之地。

如果联通手机使用移动数据上网速度慢，建议您操作：

1.查看是否为2G网络或网络信号弱。

2.若为4G/3G网络，或网络信号满格的情况下，建议将手机关机重启。

3.检查是否设置为省电模式或超级省电模式，建议禁用后观察是否出现同样的情况。

4.更换其他位置尝试，如：在室内，更换至窗边。

5.若仅是在使用某个软件时出现上网速度慢的情况，建议清除软件数据尝试。操作：设置-查找“应用程序管理器”-（全部）-查找该软件-（存储）-清除数据及清除缓存（如有重要信息，请事先备份）。

6.将手机更新至最新系统版本。

7.更换其他SIM卡尝试。

    “示波器的带宽当然是越高越好”。这句话从某种意义上是正确的：带宽越高，意味能够准确测量被测信号的带宽越高，价值越大，也越值钱。但是，从使用角度来说，带宽越高未必越好。

1. 感兴趣的信号的上升时间是带宽选择的关键因素

      任何信号都可以分解成无数次谐波的叠加。从频域来理解，带宽选择的总原则是：带宽能覆盖被测信号各次谐波99.9%的能量就足够了。带宽难以选择的根源就在于：我们不能直观地知道被测信号能量的99.9%对应的带宽是多少。感兴趣的信号的能量主要取决于上升沿的快慢，上升沿越陡，信号包含的高次谐波含量越丰富，带宽就要越高。因此感兴趣的信号的上升时间是关键因素。

2. 带宽和示波器本身的上升时间之间的关系

示波器本身存在上升时间。示波器的上升时间可定义为示波器阶跃响应的时间，如图1所示，对于上升沿无限快的阶跃信号经过RC低通滤波器之后，其上升沿变缓。RC低通滤波器是示波器放大器的等效简化分析模型。从RC模型来理解，电容的存在必然导致上升沿变缓。

     示波器的上升时间和带宽存在反比的关系，上升时间和带宽的乘积是一个常数，使用RC电路模型可以推导出这个常数是0.35。 基于图1的模型可以推导出这个0.35常数。但因为示波器的真实的放大器并不会是简单的RC模型，而是更加复杂些，还取决于示波器幅频特性曲线的形状，特别是幅频特性曲线的下降部分“尾部”的滚降系数(Roll-Off Rate)。示波器本身的上升时间是通过计量得到的。

3. 带宽选择的N种说法

业内一直流传着很多种带宽选择的说法，甚至在诸多文献中称之为法则（Rule of Thumb)。这里将流传的几种选择带宽的方法罗列出来。我们可以在“带宽能覆盖被测信号各次谐波的99.9%的能量就足够了”的总原则下判断对错即可。但是，实践中却很纠结。还是那句话，我们不能直观地知道被测信号能量的99.9%对应的带宽是多少，或者说，我们不能轻易确定被测信号的能量在多少次谐波之后被衰减到0.1%。

     流传最广的是3-5倍法则，即要求示波器的带宽是被测信号最高频率的3-5倍，就是说能覆盖被测信号的3次到5次谐波以上。这个法则在早期示波器培训的PPT文档中比比皆是，但笔者一直没有找到这个著名法则的原始出处。这个法则没有强调和说明被测信号的类型和上升时间，容易造成误导。假设测量的信号是正弦波，是否还需要3-5倍呢? 假设被测信号是上升沿特别快的差分时钟信号，3-5倍远远不够的。有些信号基频较低，却具有快速的上升时间！

更快的上升时间会引入振铃现象，同时意味着更高的频率成分，信号的高次谐波分量所占能量比重更大。如图3所示，假设被测信号是左边灰色的波形，使用5倍带宽后，测量出来的信号失真，表现为上升沿变缓，过冲消失了，如图中的黑色线标识。

4. 带宽的选择并不是越高越好

     在不确定信号分解到第N次谐波的时候能量衰减到99.9%，在选择和使用示波器时可以留下足够的带宽裕量，但是带宽过高会造成一个严重问题是：引入的噪声能量超过了同等带宽范围内的信号自身的能量，也会导致测量结果不准确。这就是测量中反复要提及的信噪比（SNR）的问题。

假如使用500MHz的示波器能覆盖被测信号99.9%的能量，测量精度可以达到5%以内，但是我们偏要使用1GHz的示波器，那么在500MHz-1GHz频率范围内引入的噪声能量远远大于500MHz-1GHz范围内覆盖的被测信号剩下的0.1%的能量。测量的结果在时域上就表现为波形上叠加了很多高频成分的随机噪声，影响到一些参数的测量结果。因此，反而用500MHz测量的结果更准确！！这也就是为什么在测量电源纹波的时候，我们要将带宽限制为20MHz。

示波器本身和测量系统引入的噪声主要包括：示波器放大器和ADC的本底噪声（现在示波器的本底噪声大多数控制都差不多，电压档位一般都在1mv左右，貌似只有鼎阳科技的一些示波器能到500uV，底噪控制的不错），测量系统的地（一般是探头的接地）引入的地环路的传导噪声探头的地线和探头的各种配件组成的环路感应的空间辐射噪声。这三种噪声特别是后两种在缺少必要的抑制措施的情况下会成为测量中诸多问题的根源。

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