Usaldusväärne ja madal latentsusaeg: kiire ühenduvuse taotlus

• Autor:
• autori nimi

  Quantumrun Foresight
• Detsember 2, 2022

Ülevaate kokkuvõte

Latentsusaeg on aeg, mis kulub andmete ühest kohast teise edastamiseks, ulatudes sõltuvalt võrgust umbes 15 millisekundist kuni 44 millisekundini. Erinevad protokollid võivad seda kiirust aga märkimisväärselt vähendada ühe millisekundini. Vähenenud latentsusaja pikaajaline mõju võib hõlmata laiendatud ja virtuaalsete (AR/VR) rakenduste ja autonoomsete sõidukite suuremat kasutuselevõttu.

Usaldusväärne ja madala latentsusega kontekst

Latentsus on probleem reaalajas sidega rakendustes, nagu mängud, virtuaalreaalsus (VR) ja videokonverentsid. Võrku ühendatud seadmete arv ja andmeedastusmaht võivad põhjustada latentsusaja pikenemist. Lisaks on latentsusprobleemidele kaasa aidanud rohkem sündmusi ja inimesi, kes toetuvad peaaegu kohesele ühendusele. Andmeedastusaja lühendamine ei muuda ainult igapäevaelu lihtsamaks; see võimaldab arendada ka olulisi tehnoloogilisi võimalusi, nagu ääre- ja pilvepõhine andmetöötlus. Vajadus jätkata madalate ja usaldusväärsete latentsusaegade avastamist on viinud võrguinfrastruktuuride märkimisväärsete uuringute ja uuendusteni.

Üks selline algatus on viienda põlvkonna (5G) traadita mobiilsidevõrkude laialdane kasutuselevõtt. 5G võrkude peamine eesmärk on suurendada läbilaskevõimet, ühenduse tihedust ja võrgu kättesaadavust, parandades samal ajal töökindlust ja vähendades latentsust. Arvukate jõudlustaotluste ja teenuste haldamiseks arvestab 5G kolme peamist teenusekategooriat: 

• täiustatud mobiilne lairibaühendus (eMBB) suure andmeedastuskiiruse jaoks, 
• massiivne masinatüüpi side (mMTC), mis võimaldab juurdepääsu suurema arvu seadmete kaudu ja 
• ülimalt usaldusväärne ja madala latentsusega side (URLLC) missioonikriitilise side jaoks. 

Kolmest teenusest kõige raskemini rakendatav on URLLC; see funktsioon on aga potentsiaalselt kõige olulisem tööstuse automatiseerimise, kaugtervishoiu ning nutikate linnade ja kodude toetamisel.

Häiriv mõju

Mitme mängijaga mängud, autonoomsed sõidukid ja tehaserobotid vajavad ohutuks ja optimaalseks toimimiseks väga väikest latentsust. 5G ja Wi-Fi on muutnud kümme millisekundit latentsusaja standardiks. Kuid alates 2020. aastast on New Yorgi ülikooli (NYU) teadlased uurinud latentsusaja vähendamist ühe millisekundini või alla selle. Selle saavutamiseks tuleb kogu suhtlusprotsess algusest lõpuni ümber kujundada. Varem võisid insenerid minimaalsete viivituste allikad kahe silma vahele jätta, kuna need ei mõjutanud oluliselt üldist latentsust. Kuid edasi liikudes peavad teadlased vähimategi viivituste vältimiseks looma ainulaadseid viise andmete kodeerimiseks, edastamiseks ja marsruutimiseks.

Uusi kriteeriume ja protseduure kehtestatakse aeglaselt, et võimaldada madalat latentsust. Näiteks 2021. aastal kasutas USA kaitseministeerium Open Radio Access Network standardeid, et ehitada prototüüpvõrku, mille latentsusaeg on alla 15 millisekundi. Samuti lõi CableLabs 2021. aastal DOCSIS 3.1 (andmeside-kaabli teenuse liidese spetsifikatsioonid) standardi ja teatas, et on sertifitseerinud esimese DOCSis 3.1-ga ühilduva kaabelmodemi. See areng oli oluline samm madala latentsusajaga ühenduvuse turule toomisel. 

Lisaks võtavad andmekeskused kasutusele rohkem virtualiseerimis- ja hübriidpilvetehnoloogiaid, et toetada rakendusi, mis hõlmavad video voogesitust, varundust ja taastamist, virtuaalse töölaua infrastruktuuri (VDI) ja asjade Internetti (IoT). Kuna ettevõtted lähevad oma süsteemide täiustamiseks üle tehisintellektile ja masinõppele (AI/ML), võivad usaldusväärsed ja madalad latentsusajad jääda tehnoloogiliste investeeringute esirinnas.

Usaldusväärse ja madala latentsusaja tagajärjed

Usaldusväärse ja madala latentsusaja laiemad tagajärjed võivad hõlmata järgmist: 

• Tervishoiu kauguuringud, protseduurid ja operatsioonid, kasutades abistavat robootikat ja liitreaalsust.
• Autonoomsed sõidukid, mis suhtlevad reaalajas teiste autodega eesseisvate takistuste ja liiklusummikute kohta, vähendades seega kokkupõrkeid. 
• Kiired tõlked videokonverentsikõnede ajal, nii et kõik räägivad oma kolleegide keeles.
• Sujuv osalemine ülemaailmsetel finantsturgudel, sealhulgas kiire tehingute sooritamine ja investeeringud, eriti krüptovaluutadesse.
• Metaversumi ja VR-i kogukonnad, kus on kiiremad tehingud ja tegevused, sealhulgas maksed, virtuaalsed töökohad ja maailma ülesehitavad mängud.
• Haridusasutused, mis kasutavad ümbritsevaid virtuaalseid klassiruume, mis hõlbustavad dünaamilist ja interaktiivset õppimiskogemust erinevates geograafilistes piirkondades.
• Targa linna infrastruktuuride laiendamine, mis võimaldab tõhusat energiahaldust ja avalikku turvalisust reaalajas andmete analüüsi kaudu.

Küsimused, mida kaaluda

• Kuidas aitab madal Interneti-latentsus teid igapäevaste ülesannete täitmisel?
• Milliseid muid potentsiaalseid tehnoloogiaid madal latentsusaeg võimaldab?