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https://blog.csdn.net/weixin_47456647/article/details/155307103?spm=1011.2415.3001.5331
引言
扩展现实（XR）是物理与虚拟体验的融合，可创造沉浸式环境。XR 技术支持增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、混合现实（MR）等沉浸式应用，通过增强或模拟现实、扩展感知边界，来增强或创造现实体验。
Wi-Fi 为 XR 应用与场景发挥全部潜力提供了所需的可靠连接。优质 XR 体验依赖高性能 Wi-Fi，核心原因有四：
- 低时延，实现响应迅速、无卡顿的体验
- 高可靠性，通过先进的抗干扰优化保障持续的 XR 级性能
- 高能效，助力快速数据传输，同时具备先进的节能特性
- 多吉比特速率，满足 XR 应用所需的瞬时、海量数据交换
XR 市场板块概述
未来几年全球 XR 市场预计将大幅增长，到 2028 年所有 XR 系统市场的潜在总规模（TAM）预计将超过 2500 亿美元。XR 市场可分为以下板块：
- 消费级：家庭使用，典型场景如 VR 游戏
- 企业级：办公、医疗等环境使用
- 工业级：支持商业、军事等场景的技术
在每个市场板块中，XR 技术都在重新定义人类的互动方式，开辟新的广阔市场。Wi-Fi 是这些市场的首选连接方式，其特性完美适配无线 XR 系统，可在各类场景中为终端用户提供沉浸式、无束缚的体验。
XR 应用场景
VR 游戏
虚拟现实（VR）游戏是新一代电脑游戏，利用 XR 技术为玩家打造真正沉浸式的第一人称游戏体验。参与者通过 VR 头显（HMD）、传感手套、手柄等 VR 游戏设备与配件，与游戏环境互动并施加影响。
VR 游戏可独立运行、在线多人游玩，或通过专业游戏主机、高端 PC 等辅助计算设备在线游玩。
典型 VR 游戏设备与拓扑高端 VR 游戏的典型配置包含以下部分或全部设备：
- VR 头显、控制器及传感配件
- 接入点（AP）
- PC 或游戏主机
在最简配置中，头显连接控制器与其他配件，所有计算在头显本地完成；头显也可通过 AP 连接远程服务器，将部分 / 全部计算任务卸载。这种卸载场景要求 Wi-Fi 链路具备高吞吐量与低时延，以提供沉浸式体验。
最终，远程计算设备（如笔记本电脑）可充当辅助计算与渲染的同伴设备 ------ 此类设备承担 VR 游戏中图形渲染等计算密集型任务，压缩渲染数据后通过 Wi-Fi 传输到头显。此时，PC / 头显可通过 AP 提供的基础设施网络连接，或直接通过对等（P2P）链路连接。
反向场景中，头显也会向 PC 发送数据（如姿态 / 惯性测量单元（IMU）、按键信息），这可能改变云端状态（如多人游戏中的玩家数据）。该场景可能涉及多种无线技术，对吞吐量与时延有严格要求。
高端 VR 游戏体验的功能要求VR 游戏场景需满足严格的低时延与高吞吐量要求，以保障流畅的用户体验；若要求未满足，用户可能遭遇严重卡顿，最坏情况下会出现 VR 引发的眩晕。
视频帧要求视频帧可能由 PC 上的游戏引擎渲染、图形处理器（GPU）编码，再按固定间隔从 PC 传输到头显，间隔由游戏刷新率决定（目前最高 120Hz）。因此，视频帧需在 Wi-Fi 链路上高概率传输（与时延分布相关）。
注：下表中的时延仅为视频帧从 PC 经 AP 传输到头显的实际时间，不包含渲染、编解码等操作。
其他流量流要求 VR 游戏可能包含额外的流量流（PC 与头显间双向传输），其要求如下表所示。姿态 / IMU 流量包含控制器与头显的运动信息，需以 500Hz 的速率精准跟踪，是所有流量流中时延要求最严格的。
| 流量流 | 关键性能指标（KPI）描述 | 规格要求 |
|---|---|---|
| 视频帧（PC 到头显） | 比特率（吞吐量） | 100 Mbps 至 2000 Mbps（4K/8K@72-120Hz） |
| 时延 | P75 < 5 ms，P90 < 10 ms，P99.9 < 50 ms | |
| 姿态 / IMU / 控制器按键（头显到 PC） | 吞吐量 | 2 Mbps |
| 时延 | P90 < 2 ms，P99.9 < 10 ms | |
| 麦克风音频（头显到 PC） | 吞吐量 | < 1 Mbps |
| 时延 | P90 < 10 ms，P99.9 < 15 ms | |
| 触觉反馈（PC 到头显） | 时延 | P90 < 10 ms，P99.9 < 15 ms |
| 音频（PC 到头显） | 吞吐量 | 2 Mbps |
| 时延 | P90 < 10 ms，P99.9 < 15 ms |
企业协作与办公生产力提升
企业沉浸式体验是现有及下一代 XR 应用赋能的混合办公形式，为终端用户提供真正的沉浸式工作体验，增强与客户、IT 员工的互动。
无论是学生借助 VR 学习、产品设计师在虚实融合空间协同创作，还是混合办公人员的生产力通过虚拟化工作空间提升，XR 系统都需提供与现实无异的感官体验 ------ 这些体验可以是单人（仅与系统互动）或多人（与他人互动），包含真实与虚拟元素（如所有参与者的头像）。
企业沉浸式体验不仅需要舒适、轻量化的企业级 XR 设备（如头显），还需要高速、确定性的网络连接以访问计算资源。Wi-Fi（尤其是 Wi-Fi CERTIFIED 6E 与 Wi-Fi CERTIFIED 7）完美适配，可通过提供高吞吐量与低时延，释放企业 XR 项目的全部潜力，满足严格的 XR 性能要求。
沉浸式办公的设备与拓扑典型企业 XR 系统包含以下部分或全部设备：
- XR 头显、控制器及传感配件
- 企业级无线局域网（WLAN）
- 企业 / 云端 / 边缘部署的 XR 应用
- 有线 / 无线配对的同伴设备
在最简配置中，独立头显（XR 设备）连接控制器，所有渲染在头显本地完成；此时 AP 与头显间的 Wi-Fi 链路不被视为时间敏感链路。
对于更复杂的企业级体验，头显可将部分 / 全部渲染卸载到边缘 / 云端服务（WLAN 使 Wi-Fi 链路成为时间敏感链路），或卸载到用户的个人计算设备（同伴设备与头显配对，使 AP 与头显间的对等（P2P）链路成为时间敏感链路）。在所有场景中，头显可同时利用非时间敏感的 Wi-Fi 链路传输非实时数据（如软件更新）。
在时间敏感 XR 链路的卸载模式中，视频与音频帧通常在下行方向（从边缘 / 同伴设备到头显）经 Wi-Fi 或 P2P 链路渲染并传输；对应的头显数据（姿态、IMU、控制器状态、麦克风音频 / 摄像头视频）在上行方向传输。这种多设备数据传输通常被称为 "运动到光子（M-to-P）" 要求，需要满足有界（最坏情况）时延合规性。
企业沉浸式 XR 体验的功能要求对于上述所有 XR 用例，头显与同伴设备需先安全接入 WLAN，再连接基础设施。企业级身份认证（WPA3™企业版）与 Wi-Fi QoS 管理™等技术可能是保障企业网络 QoS 的必要条件。
对于渲染卸载场景，需满足严格的低时延与高吞吐量要求以保障流畅体验；若要求未满足，可能导致用户不满，进而降低协作体验、影响生产力。例如，若 M-to-P 要求（有界时延）未满足，用户可能出现 VR 引发的疲劳与眩晕。这些特定流量流的 QoS 管理可通过 Wi-Fi QoS 管理与 Wi-Fi 7 SCS QoS 特性实现。
需注意：在企业环境中，时间敏感的 Wi-Fi 链路（AP 到头显、同伴到头显）的管理方式不得干扰彼此的时延 / 吞吐量目标 ------ 当 AP 同时服务多个独立的时间敏感 Wi-Fi 直连 / P2P 链路时，这一点尤为重要。对此类场景，需在 AP 管理的 Wi-Fi 与 P2P 链路间进行协调，例如为后者提供无干扰的信道 / 时隙，并让前者知晓时间敏感流量的要求。具体而言，Wi-Fi 7 的 SCS QoS 特性与 TXOP 共享是合适的方案。
**流量流要求（时间敏感链路）**边缘 / 同伴设备渲染的视频帧按目标间隔（到达时间）生成（适配应用的编码格式），并与头显未来的视频显示输出和刷新率（如 72Hz）同步。这些帧经 Wi-Fi/Wi-Fi 直连 / P2P 链路传输到头显，期望频谱高效分布，如下表所示。
注：下表中的时延仅为视频帧经链路传输的实际时间，不包含渲染、编解码等操作。
虽然视频的标称 / 目标到达间隔由编码格式与 VSync 要求确定，但实际间隔（测量值）会因压缩（如运动）等因素而变化 ------ 这意味着任何 QoS 或调度能力都需考虑视频帧未按标称间隔到达的情况。
| 流量流 | 关键性能指标（KPI）描述 | 规格要求 |
|---|---|---|
| 视频帧（到头显） | 比特率（吞吐量） | 最小 30 Mbps（1080p@72Hz） |
| 时延 | 标称 13.8ms；P99 < 20 ms | |
| 时延 * | P75 < 10 ms，P95 < 15 ms，P99 < 20 ms | |
| 姿态 / IMU / 控制器按键（头显到 PC） | 吞吐量 | 2 Mbps** |
| 时延 | P90 < 2 ms，P99.9 < 10 ms** | |
| 麦克风音频（头显到 PC） | 吞吐量 | < 1 Mbps** |
| 时延 | P90 < 10 ms，P99.9 < 15 ms** | |
| 触觉反馈（PC 到头显） | 时延 | P90 < 10 ms，P99.9 < 15 ms** |
| 音频（PC 到头显） | 吞吐量 | 2 Mbps** |
| 时延 | P90 < 10 ms，P99.9 < 15 ms** |
* 时延为建议值，基于经验观察（未测量体验影响）** 与 VR 游戏要求一致
社交 VR
社交 VR 涵盖虚拟现实中的社交媒体与用户连接，通过共享的沉浸式体验实现。地理位置分散的用户可在虚拟世界中会面、互动、参与共同活动（如观影、游戏、探索），与家人、朋友、虚拟社群建立联系。
社交 VR 体验具有吸引力且不断扩展，是 Metaverse 的关键部分。它让全球用户突破距离限制，汇聚并共享体验。
Wi-Fi 的定位优势使其能为移动用户提供沉浸式社交 VR 场景，支持无线访问各类 VR 服务与应用。Wi-Fi CERTIFIED 7、Wi-Fi CERTIFIED 6 及 Wi-Fi 6E 具备低时延、高吞吐量、高能效的特性，可满足高端社交 VR 场景的性能要求。
社交 VR 的设备与核心用例大多数社交 VR 体验通过 VR 头显（HMD）上的社交 VR 应用与平台交付，头显连接控制器、音频外设等配件。在部分应用中，智能手机、平板、PC 等非 VR 设备用户也可加入集体虚拟世界，提高包容性。
随着 VR 设备普及率提升，社交 VR 应用是快速增长的市场，可服务多种沉浸式连接场景：
- 虚拟旅行：探索虚拟世界、游览地点、体验自然
- 世界构建：共同创建虚拟世界
- 现场活动：参加直播（如演唱会、体育赛事）
- 内容消费：与多人一同观看预录内容（如电影、电视节目）
- 游戏：游玩视频游戏、棋盘游戏、多人游戏
沉浸式社交 VR 体验的功能要求为实现沉浸式体验，社交 VR 需支持实时、互动、会话和 / 或流媒体传输（基于具体场景），涉及多种 VR/MR 功能（如 6DoF 流媒体、基于 VR 特定服务的空间音频），包含面部表情捕捉与眼球运动捕捉，并实时映射到用户的数字形象。
VR 对象（如虚拟空间、用户头像、会话媒体、声音源、流媒体内容）可能来自不同来源，组合成单一的社交体验。社交 VR 内容可在头显本地渲染，或在服务器（如云端服务）远程运行。
在此类场景中，终端用户通常位于不同地理区域，通过虚拟空间连接 ------ 这类用例通常仅需少量 VR 设备（如 < 10 个头显）接入 Wi-Fi 网络，与企业 VR 协作场景（需大量无线 VR 设备在小范围覆盖内连接）不同。
社交 VR 应用要求 Wi-Fi 网络具备低抖动、低时延的高吞吐量，以提供精准、流畅的体验；同时，由于 VR 设备通常是电池供电、低功耗的，高能效也是关键要求。
社交 VR 典型场景的 Wi-Fi 吞吐量与时延要求如下表所示：
| 流量流 | 关键性能指标（KPI）描述 | 规格要求 |
|---|---|---|
| 下行（AP 到头显） | 比特率（吞吐量） | 20-30 Mbps（视频流通常为 60Hz-120Hz） |
| （流媒体、通话等视频流量；应用数据） | 时延 | P75 < 10 ms，P95 < 15 ms，P99 < 50 ms |
| 上行（头显到 AP） | 吞吐量 | 最高 5 Mbps |
| （传感器数据、音频） | 时延 | P90 < 10 ms，P99 < 20 ms |
实现极致 XR 体验的 Wi-Fi 认证技术
Wi-Fi 7
基于 IEEE 802.11be 技术的 Wi-Fi CERTIFIED 7，增强了 2.4GHz、5GHz、6GHz 频段的 Wi-Fi 性能，带来前沿能力，支持家庭、企业、工业环境中对高吞吐量、低时延、高可靠性有要求的创新场景。
Wi-Fi CERTIFIED 7 支持关键的 AR/VR/XR 应用，提供沉浸式体验（如社交游戏、沉浸式 3D 培训、协作工具）------ 这些已成为当今办公场所的必备功能。
Wi-Fi CERTIFIED 7 通过新特性实现极高吞吐量、低时延、低抖动，支持在干扰环境中更灵活、稳健地利用频谱，实现广泛、高速的通信。
Wi-Fi 7 的核心特性与优势包括：
- 320 MHz 信道：超宽信道实现多吉比特 Wi-Fi 设备速率
- 多链路操作（MLO）：支持设备组合不同频段的信道，实现多链路同时传输与接收
- 4K 正交幅度调制（QAM）：更高的传输速率与效率，支持下一代用例
- 512 压缩块确认：允许发送方在单个帧中聚合最多 512 个 MAC 协议数据单元（MPDU），接收方在单个块确认（BA）帧中确认最多 512 个 MPDU
- 向单个 STA 分配多个资源单元（M-RU）：允许向单个用户分配多个 RU，并组合 RU 以提高传输效率
- 触发上行接入：满足上行流量的服务质量（QoS）要求，显著提升 Wi-Fi 效率
Wi-Fi 7 的多链路操作、320 MHz 信道、4K QAM 等特性，大幅提升了单设备与全网吞吐量，可支持对吞吐量要求最高的 XR 用例，同时实现极低时延与抖动；触发上行接入等特性，可实现时延敏感流量的优先级交付，且具备可预测性。
QoS 管理
Wi-Fi QoS 管理为 Wi-Fi 网络中对时延敏感的应用提供稳健的服务交付与更高质量的体验。
该项目基于广泛采用的 Wi-Fi 多媒体（WMM）技术，助力实现端到端的一致 QoS 处理，支持 Wi-Fi 设备、应用、网络管理员对流量流进行优先级排序。其适用于住宅、企业、公共网络，兼容所有 Wi-Fi 代际，并包含针对最新 Wi-Fi 6 与 Wi-Fi 7 设备优化的特性。
Wi-Fi QoS 管理的特性聚焦于上行分配与调度器行为：流量标识符（TID）子字段中的用户优先级（UP）分配，是 QoS 管理的关键（决定流量传输的 WMM 接入类别，有助于减少时延敏感流量的线头阻塞延迟）。调度器行为的重要性日益凸显：下行方向，AP 需管理多个具备不同流量特性与 KPI 的流；上行方向，AP 可利用 Wi-Fi 6 与 Wi-Fi 7 的触发帧，根据上行流量的特性与 KPI 为 STA 调度资源。
对于给定数据流的要求，网络中心特性在网络 / 场所需在系统级管理 QoS 的场景中最有用（如部署关键企业服务时）。客户端中心特性与网络中心特性可同时使用。
客户端中心特性该项目定义的客户端中心特性为 MSCS（镜像流分类服务）与 SCS（流分类服务）：
- 在 MSCS 服务中，STA 向 AP 发送请求以激活 QoS 镜像；激活后，AP 通过监控并镜像双向 IP 流中的上行 IP 包，推导下行 UP 分配规则，每个推导的 MSCS 规则与基于 IP 元组的分类器关联。
- 在 SCS 特性中，STA 向 AP 发送请求，为给定流应用下行 UP 分配规则（与请求中明确包含的 IP 元组或基于头显的分类器关联）；SCS 请求还可包含明确的流量特性（如突发大小、突发频率）与关键性能指标（KPI，如最大时延），供 AP 调度器满足。
- 在上行流中，STA 向 AP 发送包含上行流流量特性与 KPI 的 SCS 请求；此时，AP 需利用 Wi-Fi 6 与 Wi-Fi 7 的触发帧，调度 STA 的上行传输以满足 KPI。
网络中心特性该项目定义的网络中心特性为 QoS 映射与 DSCP 策略：
- 在 QoS 映射特性中，AP 为每个关联的 STA 配置（自定义）DSCP 到 UP 的映射表（用于 STA 的上行传输，在关联期间或之后配置）；当网络需要重新分配具有给定 DSCP 值的流量的 QoS 优先级时，这一特性非常有用。
- 在 DSCP 策略特性中，AP 向 STA 发送请求，为给定的上行流量流应用 DSCP 标记策略（与请求中明确包含的 IP 元组或基于域名的分类器关联）；当网络需要重新分配单个上行流的 QoS 优先级时，DSCP 策略与 QoS 映射结合使用可实现更精细的粒度。
此外，QoS 管理项目定义了 AP 与 STA 对 IETF 8259 默认 DSCP 到 UP 映射表的使用（该映射用于确定其他特性（如 MSCS、SCS、QoS 映射）未处理的流的 UP）。
总结QoS 管理特性目前主要针对穿越基础设施网络的 QoS 敏感流（例如，XR 设备连接到本地网络、边缘或公共互联网上的渲染 / 计算引擎）。每个 XR 流（如对应视频、音频、触觉、运动跟踪的流）可根据其单独的流量特性与 KPI 要求，管理其 QoS 处理。
Wi-Fi 6
基于 IEEE 802.11ax 标准的行业认证项目 Wi-Fi CERTIFIED 6，提供了当今高需求 Wi-Fi 环境中用户所需的容量、效率、覆盖与性能。其强调高质量连接，通过定位时延敏感、高带宽应用（如 Wi-Fi CERTIFIED 6 网络中的 STA），确保在数百或数千台已连接设备的密集网络中，每台已连接设备都能以最优水平运行。
Wi-Fi CERTIFIED 6 设备满足高安全与互操作性标准，实现更低的电池消耗，是包括 XR 用例在内的所有环境的可靠选择。
Wi-Fi 在 6GHz 频段的运行，使其能持续为最耗带宽的应用提供良好体验。作为 Wi-Fi CERTIFIED 6 的一部分，Wi-Fi 6E 认证提供了将 Wi-Fi 6 扩展到 6GHz 频段的特性与能力。全球各国正将 6GHz 频段开放为免许可使用，Wi-Fi CERTIFIED 6 6GHz 认证为全球设备提供了互操作性。
Wi-Fi 6E 可在 6GHz 频段利用多达 14 个额外的 80 MHz 信道，或 7 个额外的超宽 160 MHz 信道，适用于高清视频流、XR 用例等场景。一旦这些更宽的信道与额外容量可用，Wi-Fi 6E 将大幅提升性能，支持更多 Wi-Fi 用户在密集、拥堵的环境中同时使用。
Wi-Fi 6E 将为 Wi-Fi 带来更大的技术进步，引入新用例（如连接通信、云计算、XR 用例、远程呈现），加速下一代连接与 5G 网络的融合。
Wi-Fi CERTIFIED 6 带来了改进与新特性，使 Wi-Fi 设备能在最密集、动态的连接场景中高效运行：
- Wi-Fi CERTIFIED 6 设备在 2.4GHz 与 5GHz 频段运行，提供比上一代 Wi-Fi 更大的容量
- Wi-Fi CERTIFIED 6 设备在室内、室外、密集环境中提供可靠性能
- 设备还具备更长的电池寿命
Wi-Fi CERTIFIED 6 的核心能力与优势实现 Wi-Fi CERTIFIED 6 优势的关键特性包括：
- 6GHz 频段的 Wi-Fi 6E 操作：为更大的网络性能提供额外容量
- 正交频分多址（OFDMA）：更有效地共享信道，提高高需求环境中上行与下行流量的网络效率与时延
- 多用户多输入多输出（MU-MIMO）：允许同时传输更多上行与下行数据，使接入点能够处理更多并发客户端
- 160 MHz 信道接入能力：更大的带宽，实现低时延的更优性能
- 目标唤醒时间（TWT）：支持调度睡眠与唤醒时间，提高网络效率，延长设备电池寿命
- 1024 正交幅度调制模式（1024-QAM）：通过在相同频谱传输量中编码更多数据，实现吞吐量提升
- 发射波束成形：提高信号功率，在给定范围内实现显著更高的速率
对等（P2P）技术
出于用户轻松连接设备的需求，Wi-Fi CERTIFIED Wi-Fi 直连™与 Wi-Fi CERTIFIED Wi-Fi 感知™提供了设备利用 Wi-Fi 接口进行对等（P2P）连接的技术，无需传统的基础设施服务。
Wi-Fi 直连基于现有的 IEEE 802.11 标准与 AP/STA 拓扑，建立 P2P 组或 P2P 链路。现有的 Wi-Fi 直连认证基于 Wi-Fi 4，但目前正在进行将其更新至 Wi-Fi 6 与 Wi-Fi 7 的工作（包括 Wi-Fi 直连 R2）。这一更新的认证旨在利用这些技术，为包括 XR 在内的应用提供最优的对等操作，预计将于 2024 年 12 月推出。
Wi-Fi 联盟开发了 Wi-Fi 感知技术，用于低功耗的近距离发现与数据交换（设备可加入或离开同步的设备集群）。Wi-Fi 感知设备可在关联前持续发现用户 Wi-Fi 范围内的其他设备，便于查找符合用户偏好的附近信息与服务。
对等技术非常适用于各类 XR 用例（头显、控制器、传感器与本地渲染设备（如游戏主机、PC、手机）之间需要配对与直接高带宽数据交换的场景）。这些技术有助于提升 XR 用户体验 ------ 与通过基础设施 AP 连接两台（或更多）设备相比，使用直接链路可增强时延等 QoS KPI。
结论
XR 用例创造了强大的全新体验，重新定义了人类彼此及与环境的互动方式。Wi-Fi 将继续作为新型与新兴 XR 应用的连接基础，6GHz 频谱的 Wi-Fi 7 与 Wi-Fi 6E 为 XR 创新开辟了无限可能。
Wi-Fi 联盟的认证项目使 Wi-Fi 技术能够满足 XR 严格的性能要求（高数据速率、高可靠性、低时延、低功耗）。Wi-Fi CERTIFIED 标志意味着提供 XR 体验的设备，满足了 QoS 性能、互操作性与安全性的高标准。