Test de realidad extendida (XR)

Las tecnologías de XR constituyen una parte fundamental del metaverso, puesto que aportan interfaces para acceder a mundos virtuales extensos. El rendimiento de las tecnologías y los servicios basados en XR serán clave para brindar experiencias de alta calidad en el metaverso.
Por ello, se requiere un sistema de pruebas con la compatibilidad necesaria para estudiar más a fondo la conectividad y el rendimiento de las aplicaciones y los dispositivos XR y para facilitar la validación de los diseños. Este requisito atiende a la necesidad de probar de forma exhaustiva el rendimiento de aplicaciones basadas en XR en las actuales redes 5G y Wi-Fi y las futuras redes 6G. Un sistema de este tipo debe abarcar todo el recorrido que siguen los datos, desde el servidor hasta el cliente, incluyendo las particularidades de las arquitecturas de computación en la nube y, en último término, hasta los dispositivos del usuario final, como smartphones 5G conectados a gafas AR o auriculares VR. El sistema de test permite probar una aplicación con distintos dispositivos y sus combinaciones para garantizar la interoperabilidad y el rendimiento óptimo en situaciones reales. Este entorno completo de prueba permite a los desarrolladores de contenidos y a los ingenieros de diseño y de pruebas identificar y abordar posibles cuellos de botella o problemas de rendimiento y asegurarse de que las aplicaciones XR ofrecen a los usuarios una experiencia inmersiva de alta calidad en diferentes plataformas y condiciones de red.

Impulsar la tecnología 5G con aplicaciones de AR y VR

El despliegue de 5G se encuentra todavía en una fase temprana y por el momento no ha cumplido las promesas iniciales. Muchos consumidores están todavía esperando poder disfrutar de las ventajas de esta tecnología: el promedio de ingresos por usuario (ARPU) no ha mejorado notablemente respecto a 4G LTE, lo que frena el avance de la inversión en la tecnología 5G (p. ej. para ampliar las frecuencias de onda milimétrica allá donde se requiere capacidad adicional). Por tanto, la tecnología ha llegado a un punto de inflexión. Según los expertos, 5G necesita un impulso de una aplicación determinante, una «killer app». XR y el metaverso se consideran como una posible «killer app» y un motor esencial para desplegar todo el potencial de la tecnología 5G.

El 3rd Generation Partnership Project (3GPP) revisó a fondo aplicaciones de realidad extendida (XR) en su Release 17. Esta revisión fue fundamental para definir con precisión las limitaciones existentes y posibles mejoras del actual estándar 5G para adaptar de forma más específica las redes 5G y los dispositivos 5G para un funcionamiento impecable de las aplicaciones basadas en XR. Sentó las bases para la siguiente fase de 5G, denominada 5G-Advanced, que cubre la Release 18. Esta versión definía funciones específicas y mejoras de funciones con el objetivo explícito de optimizar 5G para XR. Una parte esencial de este proceso fue un análisis minucioso de diversos casos de uso que ilustraban la aplicación práctica de 5G para habilitar experiencias de XR. Entre ellas, el escenario de llamadas con avatares animados en AR habilitadas por 5G se destacó como un ejemplo particularmente ilustrativo. Este caso de uso no solo recalca la integración innovadora de 5G y XR, sino que representa un excelente punto de acceso para explorar los impedimentos tecnológicos asociados a las pruebas de funciones de XR en redes 5G.

Desafíos de test y del diseño para el metaverso y XR

Las tecnologías XR ofrecen interfaces inmersivas para experimentar mundos virtuales extensos y por lo tanto pueden considerarse de importancia clave para el metaverso. Poner a disposición un ecosistema funcional de aplicaciones con capacidad para XR y dispositivos como gafas AR y auriculares VR, chipsets para dispositivos móviles y componentes de infraestructura de red es por tanto fundamental para acceder a e interactuar con el metaverso en todas sus formas y variantes.

La transferencia de datos de alta velocidad y la baja latencia son factores determinantes para los servicios de XR, puesto que resultan decisivos para evitar problemas como la cinetosis y para crear una experiencia inmersiva fluida.

Si bien hay detalles específicos que dependen del factor de forma del dispositivo, el caso de uso previsto y su capacidad computacional, los dispositivos XR para aplicaciones de consumo normalmente tienen que ser pequeños, ligeros y, además, tener un diseño atractivo, pero también de bajo consumo energético. Estos requisitos se traducen en el desafío de reducir el tamaño y el consumo de energía, pero sin que ello afecte al rendimiento ni a sus prestaciones.

Por ello, el aprovechamiento eficiente de la energía es de especial importancia en los dispositivos XR. Esto contribuye a garantizar tiempos de uso más prolongados y la sostenibilidad, especialmente en el caso de dispositivos portátiles y ponibles, que son parte integral de la experiencia del metaverso.

La interacción impecable entre todos estos componentes diferentes, procedentes de distintos fabricantes, exige pruebas exhaustivas para garantizar que rinden con el nivel necesario.

En los test de dispositivos XR se evalúan factores clave como la funcionalidad, usabilidad, rendimiento y comodidad para el usuario. Las funciones exclusivas y avanzadas de las aplicaciones y dispositivos XR hacen que las herramientas y los protocolos de test tradicionales sean insuficientes. Así pues, las pruebas de XR son más complejas y requieren enfoques especializados para evaluar eficazmente dichos dispositivos.

Soluciones de test para el metaverso y XR

Como líder en soluciones de test y medida, Rohde & Schwarz ofrece un sistema de prueba puntero que permite verificar el perfecto funcionamiento de aplicaciones basadas en XR en dispositivos móviles y chipsets. Las pruebas abarcan test de calidad de experiencia y de rendimiento de dispositivos y aplicaciones de AR y VR, así como de los chipsets correspondientes.

El elemento central de este sistema lo componen nuestro comprobador de señalización 5G «todo en uno» R&S®CMX500 junto con nuestra cámara R&S®ATS1800C, que emula una red 5G NR o Wi-Fi para probar aplicaciones de XR desde una perspectiva de extremo a extremo.

Ponemos a disposición un entorno controlado para probar gafas AR o auriculares VR conectados a dispositivos 5G a través de Wi-Fi que permite medir parámetros como el caudal de datos y la latencia bajo diferentes condiciones de red emulando distintos modelos y patrones de tráfico. El sistema permite realizar pruebas exhaustivas de escenarios de movilidad (p. ej. traspasos), que a menudo presentan picos de deficiencias de la red (p. ej. jitter de IP). Puesto que ofrece compatibilidad paralela para 5G y Wi-Fi, se pueden realizar test exhaustivos de interoperabilidad y rendimiento para verificar las capacidades de descarga de redes móviles a inalámbricas y viceversa. Un aspecto crítico es comprobar que la transición no afecte al rendimiento de una aplicación. Nuestra solución puede evaluar diferentes parámetros y simular el streaming de contenido 3D a los usuarios.

El sistema permite además simular redes congestionadas o condiciones de radiofrecuencia (RF) desfavorables y probar el rendimiento de aplicaciones bajo estos parámetros. Esto permite verificar la experiencia de usuario fiable y eficiente incluso en circunstancias menos favorables.