Quantumrun

KREDIT ZA SLIKE:

Istockphoto

Pouzdana i niska latencija: Potraga za trenutnom vezom

Tvrtke istražuju rješenja za smanjenje latencije i omogućavanje uređajima da komuniciraju bez kašnjenja.

Autor:
ime autora
Quantumrun Foresight
Prosinac 2, 2022

Sažetak uvida

Latencija je vrijeme koje je potrebno da se podaci prenesu s jednog mjesta na drugo, u rasponu od oko 15 milisekundi do 44 milisekunde, ovisno o mreži. Međutim, različiti protokoli mogli bi značajno smanjiti tu brzinu na samo jednu milisekundu. Dugoročne implikacije smanjene latencije mogle bi uključivati povećano prihvaćanje proširenih i virtualnih (AR/VR) aplikacija i autonomnih vozila.

Pouzdan kontekst niske latencije

Latencija je problem za aplikacije s komunikacijom u stvarnom vremenu, poput igara, virtualne stvarnosti (VR) i videokonferencija. Broj umreženih uređaja i količina prijenosa podataka mogu dovesti do povećanja vremena kašnjenja. Dodatno, više događaja i ljudi koji se oslanjaju na gotovo trenutnu povezanost pridonijeli su problemima s kašnjenjem. Smanjenje vremena prijenosa podataka neće samo pojednostaviti svakodnevni život; također će omogućiti razvoj značajnih tehnoloških mogućnosti, kao što su rubno računalstvo i računalstvo temeljeno na oblaku. Potreba za nastavkom otkrivanja niskih i pouzdanih latencija dovela je do značajnih istraživanja i ažuriranja mrežnih infrastruktura.

Jedna takva inicijativa je široko rasprostranjena implementacija pete generacije (5G) bežičnih mobilnih mreža. Primarni cilj 5G mreža je povećati kapacitet, gustoću veze i dostupnost mreže uz poboljšanje pouzdanosti i smanjenje latencije. Za upravljanje brojnim zahtjevima za performanse i uslugama, 5G razmatra tri primarne kategorije usluga:

poboljšana mobilna širokopojasna veza (eMBB) za visoke brzine prijenosa podataka,
masivna strojna komunikacija (mMTC) kako bi se omogućio pristup s povećanog broja uređaja i
ultra-pouzdana komunikacija niske latencije (URLLC) za kritične komunikacije.

Najteži od tri servisa za implementaciju je URLLC; međutim, ova je značajka potencijalno najvažnija u podržavanju industrijske automatizacije, daljinske zdravstvene skrbi i pametnih gradova i domova.

Razarajući učinak

Igre za više igrača, autonomna vozila i tvornički roboti trebaju vrlo nisku latenciju kako bi funkcionirali sigurno i optimalno. 5G i Wi-Fi učinili su deset milisekundi svojevrsnim 'standardom' za kašnjenje. Međutim, od 2020. istraživači Sveučilišta New York (NYU) istražuju smanjenje latencije na jednu milisekundu ili manje. Kako bi se to postiglo, cijeli komunikacijski proces, od početka do kraja, mora biti redizajniran. Ranije su inženjeri mogli previdjeti izvore minimalnih kašnjenja jer nisu značajno utjecali na ukupnu latenciju. Međutim, napredujući, istraživači moraju stvoriti jedinstvene načine kodiranja, prijenosa i usmjeravanja podataka kako bi eliminirali i najmanja kašnjenja.

Polako se uspostavljaju novi kriteriji i procedure kako bi se omogućile niske latencije. Na primjer, 2021. američko Ministarstvo obrane upotrijebilo je standarde Open Radio Access Network za izgradnju prototipa mreže s latencijom ispod 15 milisekundi. Također, 2021. CableLabs je stvorio standard DOCSIS 3.1 (specifikacije sučelja usluge prijenosa podataka putem kabela) i objavio da je certificirao prvi kabelski modem kompatibilan sa standardom DOCSis 3.1. Ovaj razvoj bio je ključni korak u donošenju povezivosti niske latencije na tržište.

Dodatno, podatkovni centri usvajaju više tehnologija virtualizacije i hibridnog oblaka za podršku aplikacijama koje uključuju video streaming, sigurnosno kopiranje i oporavak, infrastrukturu virtualne radne površine (VDI) i Internet stvari (IoT). Kako tvrtke prelaze na umjetnu inteligenciju i strojno učenje (AI/ML) kako bi pojednostavile svoje sustave, pouzdane i niske latencije mogle bi ostati na čelu tehnoloških ulaganja.

Implikacije pouzdane i niske latencije

Šire implikacije pouzdane i niske latencije mogu uključivati:

Daljinski zdravstveni pregledi, postupci i operacije pomoću pomoćne robotike i proširene stvarnosti.
Autonomna vozila komuniciraju s drugim automobilima o nadolazećim preprekama i prometnim gužvama u stvarnom vremenu, čime se smanjuju sudari.
Trenutni prijevodi tijekom videokonferencijskih poziva, čineći da izgleda kao da svi govore jezikom svojih kolega.
Besprijekorno sudjelovanje na globalnim financijskim tržištima, uključujući brza izvršenja trgovine i ulaganja, posebno u kriptovalute.
Metaverse i VR zajednice imaju brže transakcije i aktivnosti, uključujući plaćanja, virtualna radna mjesta i igre za izgradnju svijeta.
Obrazovne institucije usvajaju impresivne virtualne učionice, olakšavajući dinamična i interaktivna iskustva učenja diljem zemljopisnih područja.
Proširenje infrastrukture pametnih gradova, omogućavajući učinkovito upravljanje energijom i povećanu javnu sigurnost analizom podataka u stvarnom vremenu.