TP je soubor pokročilých, imerzních komunikačních služeb standardizovaných 3GPP, které napodobují osobní setkání prostřednictvím ultra vysokého rozlišení videa, prostorového zvuku a interaktivních médií.

Popis

TelePresence (TP) v kontextu 3GPP není jediný protokol, ale komplexní služební koncept a rámec pro imerzní, multimediální komunikaci v reálném čase. Je definován v řadě specifikací pokrývajících služební požadavky, architekturu, účtování a správu. Služby TP přesahují rámec tradiční videokonference tím, že usilují o psychologicky přesvědčivý pocit „být tam“ a „být spolu“ se vzdálenými účastníky. To zahrnuje multisenzorický zážitek integrující video v ultra vysokém rozlišení (např. 4K, 8K nebo 360stupňové), věrný prostorový nebo binaurální zvuk přenášející směr a vzdálenost a potenciálně haptické nebo jiné interaktivní mediální toky.

Architektonicky služby TP využívají IP Multimedia Subsystem (IMS) jako základní řídicí a signalizační rámec pro zřizování, správu a ukončování relací. Mediální toky pro TP však kladou extrémní nároky na přenosovou síť. Tyto toky mohou být směrovány přes entity Media Resource Function (MRF) ke zpracování (např. kompozice videa, mixáž audia) nebo mohou využívat point-to-point nebo multi-point protokoly pro přenos v reálném čase. Mezi klíčové architektonické komponenty patří UE (které musí podporovat špičkové kamery, displeje a kodeky), rámec pro řízení politiky a účtování (PCC) pro zajištění odpovídající QoS a podpora síťového segmentování a edge computingu v 5G Core Network.

Z pohledu technického provozu TP relace začíná signalizací založenou na IMS (SIP) k vyjednání parametrů relace, včetně podporovaných typů médií, kodeků, datových toků a požadavků na QoS. Je aktivován rámec PCC k zřízení vyhrazených QoS toků v systému 5G, které garantují potřebnou šířku pásma, prioritu a rozpočet zpoždění paketů. Mediální toky jsou následně přenášeny pomocí protokolů jako RTP/RTCP přes UDP/IP. Pokročilé kodeky jako HEVC/H.265 nebo VVC/H.266 jsou nezbytné pro kompresi masivních video dat. Kritickým aspektem je latence end-to-end, která musí být udržována extrémně nízká (ideálně pod několik desítek milisekund), aby byla zachována přirozená interakce a předešlo se pocitu zpoždění. To často vyžaduje využití Mobile Edge Computing (MEC) k hostování aplikačních serverů TP blíže uživatelům, čímž se minimalizuje přenosové zpoždění. Dále může TP využívat síťové segmentování k vytvoření instance virtuální sítě s garantovanými prostředky izolovanými od ostatního provozu, což zajišťuje konzistentní výkon.

K čemu slouží

TelePresence byl vytvořen, aby řešil omezení stávajících nástrojů pro videokomunikaci, které často trpí nízkým rozlišením, špatnou kvalitou zvuku, znatelnou latencí a plochým, neimerzním zážitkem, který nepodporuje skutečnou spolupráci. Obchodním a společenským motivem bylo umožnit vzdálené interakce, které jsou stejně účinné jako osobní setkání, čímž se snižuje nutnost cestování, zvyšuje produktivita a umožňují se nové formy vzdálené spolupráce, vzdělávání a telemedicíny.

Historicky, s vývojem širokopásmového internetu a mobilních sítí, se stalo možné jednoduché videohovory, ale ty zůstaly slabou náhradou fyzické přítomnosti. Vzestup vysokorozlišovacích displejů a pokročilých kodeků vytvořil technologický základ pro něco více imerzního. 3GPP začalo standardizovat TP, aby zajistilo interoperabilitu mezi sítěmi a zařízeními a definovalo síťové schopnosti potřebné pro jeho podporu. To bylo obzvláště důležité při návrhu 5G, protože se TP stalo klíčovým hybatelem pro služební kategorie 5G: enhanced Mobile Broadband (eMBB) a Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC).

Problémy, které TP řeší, jsou mnohostranné: technické (vyžadující od sítí podporu nebývalé propustnosti a latence), zážitkové (vytváření přirozeného pocitu přítomnosti) a komerční (definice modelů účtování a standardů interoperability). Řeší omezení předchozí „videokonference“ tím, že považuje imerzi za prvořadý služební požadavek, což nutí celý systém – od schopností UE po QoS mechanismy v core síti – se vyvíjet. Jeho standardizace zajišťuje, že TP služba od jednoho dodavatele může bezproblémově fungovat s UE a sítěmi od jiných dodavatelů, čímž podporuje konkurenční ekosystém a široké přijetí.

Klíčové vlastnosti

• Imerzní video v ultra vysokém rozlišení (4K/8K, 360°, s více pohledy)
• Věrný prostorový zvuk s reprodukcí akustické scény
• Integrace s IMS pro řízení relací, autentizaci a interoperabilitu
• Vyžaduje extrémní QoS: velmi vysokou šířku pásma, ultra nízkou latenci a vysokou spolehlivost
• Využívá schopnosti sítě 5G, jako je síťové segmentování a Mobile Edge Computing (MEC)
• Podporuje pokročilé zpracování médií (např. adaptaci výřezu pro VR, mixáž médií)

Související pojmy

• IMS – IP Multimedia Subsystem
• MEC – Multi-Access Edge Computing
• QoS – Quality of Service
• URLLC – Ultra Reliable Low Latency Communication

Definující specifikace

• TR 21.905 (Rel-19) — 3GPP Technical Terms and Definitions
• TS 23.050 (R99) — UMTS Network Principles and Architecture
• TS 23.057 (Rel-19) — Mobile Execution Environment (MExE) Specification
• TS 24.103 (Rel-19) — Telepresence Protocol for IMS
• TR 26.923 (Rel-19) — Study on IMS-based Telepresence Media Handling
• TS 28.735 (Rel-19) — STN Interface NRM IRP Information Service
• TS 29.163 (Rel-19) — Interworking between 3GPP IM CN and CS networks
• TS 32.742 (Rel-11) — STN NRM for Configuration Management
• TS 32.833 (Rel-11) — Converged OSS End-to-End Management Study
• TS 32.854 (Rel-11) — FMC Federated Network Information Model
• TS 33.108 (Rel-19) — LI Handover Interface Specification
• TS 36.305 (Rel-19) — UE Positioning in E-UTRAN Stage 2
• TS 36.355 (Rel-19) — LTE Positioning Protocol (LPP)
• TS 36.455 (Rel-19) — LTE Positioning Protocol Annex (LPPa)
• TS 36.579 — 3GPP TR 36.579
• … a dalších 6 specifikací

📖 Anglický originál a plná specifikace: TP na 3GPP Explorer