Dibynadwy ac hwyrni isel: Yr ymchwil am gysylltedd ar unwaith

• Awdur:
• enw awdur

  Rhagolwg Quantumrun
• Rhagfyr 2, 2022

Crynodeb mewnwelediad

Cudd-wybodaeth yw'r amser y mae'n ei gymryd i drosglwyddo data o un lle i'r llall, yn amrywio o tua 15 milieiliad i 44 milieiliad yn dibynnu ar y rhwydwaith. Fodd bynnag, gallai protocolau gwahanol ostwng y cyflymder hwnnw'n sylweddol i un milieiliad yn unig. Gallai goblygiadau hirdymor llai o hwyrni gynnwys mabwysiadu mwy o gymwysiadau estynedig a rhithwir (AR/VR) a cherbydau ymreolaethol.

Cyd-destun latency dibynadwy ac isel

Mae hwyrni yn broblem ar gyfer cymwysiadau gyda chyfathrebu amser real, fel hapchwarae, rhith-realiti (VR), a chynadledda fideo. Gall nifer y dyfeisiau rhwydwaith a chyfaint trosglwyddo data arwain at amseroedd hwyrni cynyddol. Yn ogystal, mae mwy o ddigwyddiadau a phobl sy'n dibynnu ar gysylltedd bron yn syth wedi cyfrannu at faterion cuddni. Ni fydd lleihau amser trosglwyddo data yn symleiddio bywyd bob dydd yn unig; bydd hefyd yn caniatáu datblygu galluoedd technolegol sylweddol, megis cyfrifiadura ymylol a chymylau. Mae'r angen i barhau i ddarganfod cuddiau isel a dibynadwy wedi arwain at ymchwil sylweddol a diweddariadau mewn seilweithiau rhwydwaith.

Un fenter o'r fath yw'r defnydd eang o rwydweithiau cellog diwifr pumed cenhedlaeth (5G). Prif nod rhwydweithiau 5G yw cynyddu capasiti, dwysedd cysylltiad, ac argaeledd rhwydwaith wrth wella dibynadwyedd a lleihau hwyrni. Er mwyn rheoli'r ceisiadau a'r gwasanaethau perfformiad niferus, mae 5G yn ystyried tri chategori gwasanaeth sylfaenol: 

• band eang symudol gwell (eMBB) ar gyfer cyfraddau data uchel, 
• cyfathrebu enfawr o fath peiriant (mMTC) i ganiatáu mynediad o nifer cynyddol o ddyfeisiau, a 
• cyfathrebu tra-ddibynadwy a hwyrni isel (URLLC) ar gyfer cyfathrebiadau sy'n hanfodol i genhadaeth. 

Y mwyaf anodd o'r tri gwasanaeth i'w gweithredu yw URLLC; fodd bynnag, mae'n bosibl mai'r nodwedd hon yw'r un fwyaf hanfodol wrth gefnogi awtomeiddio diwydiannol, gofal iechyd o bell, a dinasoedd a chartrefi craff.

Effaith aflonyddgar

Mae gemau aml-chwaraewr, cerbydau ymreolaethol, a robotiaid ffatri angen hwyrni isel iawn i weithredu'n ddiogel ac yn optimaidd. Mae 5G a Wi-Fi wedi gwneud deg milieiliad braidd yn 'safonol' ar gyfer hwyrni. Fodd bynnag, ers 2020, mae ymchwilwyr Prifysgol Efrog Newydd (NYU) wedi bod yn ymchwilio i leihau hwyrni i un milieiliad neu lai. Er mwyn cyflawni hyn, mae'n rhaid ailgynllunio'r broses gyfathrebu gyfan, o'r dechrau i'r diwedd. Yn flaenorol, gallai peirianwyr anwybyddu ffynonellau o oedi cyn lleied â phosibl oherwydd na chawsant effaith sylweddol ar yr hwyrni cyffredinol. Fodd bynnag, wrth symud ymlaen, rhaid i ymchwilwyr greu ffyrdd unigryw o amgodio, trosglwyddo, a llwybro data i ddileu'r oedi lleiaf.

Mae meini prawf a gweithdrefnau newydd yn cael eu sefydlu'n araf i alluogi hwyrni isel. Er enghraifft, yn 2021, defnyddiodd Adran Amddiffyn yr UD safonau Rhwydwaith Mynediad Radio Agored i adeiladu rhwydwaith prototeip gyda hwyrni milieiliad is-15. Hefyd, yn 2021, creodd CableLabs safon DOCSIS 3.1 (manylebau rhyngwyneb gwasanaeth data-dros-gebl) a chyhoeddi ei fod wedi ardystio'r modem cebl cyntaf sy'n cydymffurfio â DOCSis 3.1. Roedd y datblygiad hwn yn gam hanfodol i ddod â chysylltedd hwyrni isel i'r farchnad. 

Yn ogystal, mae canolfannau data yn mabwysiadu mwy o dechnolegau rhithwiroli a cwmwl hybrid i gefnogi cymwysiadau sy'n cynnwys ffrydio fideo, gwneud copi wrth gefn ac adfer, seilwaith bwrdd gwaith rhithwir (VDI), a Rhyngrwyd Pethau (IoT). Wrth i gwmnïau drosglwyddo i ddeallusrwydd artiffisial a dysgu peirianyddol (AI/ML) i symleiddio eu systemau, efallai y bydd cuddni dibynadwy ac isel yn parhau i fod ar flaen y gad o ran buddsoddiadau technolegol.

Goblygiadau latency dibynadwy ac isel

Gall goblygiadau ehangach hwyrni dibynadwy ac isel gynnwys: 

• Archwiliadau gofal iechyd o bell, gweithdrefnau, a meddygfeydd gan ddefnyddio roboteg gynorthwyol a realiti estynedig.
• Cerbydau ymreolaethol yn cyfathrebu â cheir eraill am rwystrau sydd ar ddod a thagfeydd traffig mewn amser real, gan leihau gwrthdrawiadau felly. 
• Cyfieithiadau ar unwaith yn ystod galwadau cynadledda fideo, gan wneud iddo edrych fel bod pawb yn siarad yn ieithoedd eu cydweithwyr.
• Cyfranogiad di-dor mewn marchnadoedd ariannol byd-eang, gan gynnwys gweithrediadau masnach cyflym a buddsoddiadau, yn enwedig mewn cryptocurrency.
• Y cymunedau metaverse a VR yn cael trafodion a gweithgareddau cyflymach, gan gynnwys taliadau, gweithleoedd rhithwir, a gemau adeiladu byd.
• Sefydliadau addysgol yn mabwysiadu ystafelloedd dosbarth rhith trochi, gan hwyluso profiadau dysgu deinamig a rhyngweithiol ar draws daearyddiaethau.
• Ehangu seilwaith dinasoedd clyfar, gan alluogi rheoli ynni’n effeithlon a gwella diogelwch y cyhoedd trwy ddadansoddi data amser real.

Cwestiynau i'w hystyried

• Sut y bydd cuddni Rhyngrwyd isel yn eich helpu yn eich tasgau dyddiol?
• Pa dechnolegau posibl eraill y bydd hwyrni isel yn eu galluogi?