Quantumrun

BILLEDKREDIT:

iStock

Pålidelig og lav latenstid: Jagten på øjeblikkelig tilslutning

Virksomheder undersøger løsninger til at reducere latens og tillade enheder at kommunikere med nul forsinkelser.

Forfatter:
Forfatter navn
Quantumrun Foresight
2. December, 2022

Oversigt over indsigt

Latency er den tid, det tager for data at blive transmitteret fra et sted til et andet, fra omkring 15 millisekunder til 44 millisekunder afhængigt af netværket. Forskellige protokoller kunne dog sænke denne hastighed betydeligt til kun et millisekund. De langsigtede implikationer af nedsat ventetid kunne omfatte øget anvendelse af udvidede og virtuelle (AR/VR) applikationer og autonome køretøjer.

Pålidelig kontekst med lav latenstid

Latency er et problem for applikationer med realtidskommunikation, såsom spil, virtual reality (VR) og videokonferencer. Antallet af netværksenheder og datatransmissionsvolumen kan føre til øgede latenstider. Derudover har flere begivenheder og personer, der er afhængige af næsten øjeblikkelig tilslutning, bidraget til problemer med ventetid. At reducere dataoverførselstiden vil ikke blot forenkle dagligdagen; det vil også give mulighed for udvikling af betydelige teknologiske muligheder, såsom edge og cloud-baseret computing. Behovet for fortsat at opdage lave og pålidelige ventetider har ført til betydelig forskning og opdateringer i netværksinfrastrukturer.

Et sådant initiativ er den udbredte udbredelse af femte generations (5G) trådløse cellulære netværk. Det primære formål med 5G-netværk er at øge kapaciteten, forbindelsestætheden og netværkstilgængeligheden, samtidig med at pålideligheden forbedres og ventetiden reduceres. For at administrere de mange præstationsanmodninger og -tjenester overvejer 5G tre primære tjenestekategorier:

forbedret mobilt bredbånd (eMBB) til høje datahastigheder,
massiv maskinkommunikation (mMTC) for at tillade adgang fra et øget antal enheder, og
ultra-pålidelig og lav latency-kommunikation (URLLC) til missionskritisk kommunikation.

Den sværeste af de tre tjenester at implementere er URLLC; denne funktion er dog potentielt den mest afgørende for at understøtte industriel automatisering, fjernsundhedspleje og smarte byer og hjem.

Forstyrrende påvirkning

Multiplayer-spil, autonome køretøjer og fabriksrobotter har brug for meget lav latenstid for at fungere sikkert og optimalt. 5G og Wi-Fi har gjort ti millisekunder til noget af en 'standard' for latency. Siden 2020 har forskere fra New York University (NYU) imidlertid undersøgt at reducere latens til et millisekund eller mindre. For at opnå dette skal hele kommunikationsprocessen, fra start til slut, redesignes. Tidligere kunne ingeniører overse kilder til minimale forsinkelser, fordi de ikke havde væsentlig indflydelse på den overordnede forsinkelse. Men fremadrettet skal forskere skabe unikke måder at kode, transmittere og dirigere data på for at eliminere de mindste forsinkelser.

Nye kriterier og procedurer etableres langsomt for at muliggøre lave latenser. For eksempel brugte det amerikanske forsvarsministerium i 2021 Open Radio Access Network-standarder til at bygge et prototype-netværk med en forsinkelse på under 15 millisekunder. I 2021 skabte CableLabs også standarden DOCSIS 3.1 (data-over-cable service interface specifications) og annoncerede, at de havde certificeret det første DOCSis 3.1-kompatible kabelmodem. Denne udvikling var et afgørende skridt i at bringe lav-latency-forbindelse til markedet.

Derudover anvender datacentre mere virtualisering og hybrid cloud-teknologier for at understøtte applikationer, der inkluderer videostreaming, backup og gendannelse, virtuel desktop-infrastruktur (VDI) og tingenes internet (IoT). Efterhånden som virksomheder går over til kunstig intelligens og maskinlæring (AI/ML) for at strømline deres systemer, kan pålidelige og lave ventetider forblive på forkant med teknologiske investeringer.

Implikationer af pålidelig og lav latenstid

Bredere implikationer af pålidelig og lav latenstid kan omfatte:

Fjernsynsundersøgelser, procedurer og operationer ved hjælp af assisterende robotter og augmented reality.
Autonome køretøjer kommunikerer med andre biler om kommende forhindringer og trafikpropper i realtid, hvilket reducerer kollisioner.
Øjeblikkelige oversættelser under videokonferenceopkald, så det ser ud som om, alle taler på deres kollegers sprog.
Problemfri deltagelse på globale finansielle markeder, herunder hurtige handelsudførelser og investeringer, især i kryptovaluta.
Metaverse- og VR-fællesskaberne har hurtigere transaktioner og aktiviteter, herunder betalinger, virtuelle arbejdspladser og verdensskabende spil.
Uddannelsesinstitutioner vedtager fordybende virtuelle klasseværelser, hvilket letter dynamiske og interaktive læringsoplevelser på tværs af geografiske områder.
Udvidelse af smart city-infrastruktur, der muliggør effektiv energistyring og øget offentlig sikkerhed gennem dataanalyse i realtid.