Надежность и низкая задержка: стремление к мгновенному подключению

ИЗОБРАЖЕНИЕ КРЕДИТ:
Кредит изображения
Istock

Надежность и низкая задержка: стремление к мгновенному подключению

Надежность и низкая задержка: стремление к мгновенному подключению

Текст подзаголовка
Компании изучают решения, позволяющие уменьшить задержку и позволить устройствам обмениваться данными без задержек.
    • Автор:
    • Имя автора
      Квантумран Форсайт
    • 2 декабря 2022

    Сводка статистики

    Задержка — это время, необходимое для передачи данных из одного места в другое, в пределах от 15 до 44 миллисекунд в зависимости от сети. Однако различные протоколы могут значительно снизить эту скорость до одной миллисекунды. Долгосрочные последствия снижения задержки могут включать более широкое внедрение дополненных и виртуальных (AR/VR) приложений и автономных транспортных средств.

    Надежный контекст с малой задержкой

    Задержка — это проблема для приложений с коммуникациями в реальном времени, таких как игры, виртуальная реальность (VR) и видеоконференции. Количество сетевых устройств и объем передаваемых данных могут привести к увеличению времени ожидания. Кроме того, больше событий и людей, полагающихся на почти мгновенное подключение, способствовали проблемам с задержкой. Сокращение времени передачи данных не просто упростит повседневную жизнь; это также позволит развивать значительные технологические возможности, такие как периферийные и облачные вычисления. Необходимость продолжать обнаруживать низкие и надежные задержки привела к значительным исследованиям и обновлениям сетевых инфраструктур.

    Одной из таких инициатив является повсеместное развертывание беспроводных сотовых сетей пятого поколения (5G). Основной целью сетей 5G является увеличение пропускной способности, плотности соединения и доступности сети при одновременном повышении надежности и снижении задержки. Для управления многочисленными запросами производительности и услугами 5G рассматривает три основные категории услуг: 

    • улучшенная мобильная широкополосная связь (eMBB) для высоких скоростей передачи данных, 
    • массовая связь машинного типа (mMTC), позволяющая получить доступ с большего количества устройств, и 
    • сверхнадежная связь с малой задержкой (URLLC) для критически важных коммуникаций. 

    Самым сложным для реализации из трех сервисов является URLLC; однако эта функция потенциально является наиболее важной для поддержки промышленной автоматизации, удаленного здравоохранения и умных городов и домов.

    Разрушительное воздействие

    Многопользовательские игры, автономные транспортные средства и заводские роботы требуют минимальной задержки для безопасной и оптимальной работы. 5G и Wi-Fi сделали десять миллисекунд своего рода «стандартом» для задержки. Однако с 2020 года исследователи Нью-Йоркского университета (NYU) изучают возможность сокращения задержки до одной миллисекунды или меньше. Чтобы достичь этого, весь процесс коммуникации, от начала до конца, должен быть переработан. Раньше инженеры могли игнорировать источники минимальных задержек, потому что они не влияли существенно на общую задержку. Однако, продвигаясь вперед, исследователи должны создать уникальные способы кодирования, передачи и маршрутизации данных, чтобы исключить малейшие задержки.

    Новые критерии и процедуры постепенно устанавливаются, чтобы обеспечить низкие задержки. Например, в 2021 году Министерство обороны США использовало стандарты сети открытого радиодоступа для создания прототипа сети с задержкой менее 15 миллисекунд. Кроме того, в 2021 году CableLabs создала стандарт DOCSIS 3.1 (спецификации интерфейса передачи данных по кабелю) и объявила о сертификации первого кабельного модема, совместимого с DOCsis 3.1. Эта разработка стала решающим шагом в выводе на рынок возможности подключения с малой задержкой. 

    Кроме того, центры обработки данных внедряют больше виртуализации и гибридных облачных технологий для поддержки приложений, включающих потоковое видео, резервное копирование и восстановление, инфраструктуру виртуальных рабочих столов (VDI) и Интернет вещей (IoT). По мере того как компании переходят к искусственному интеллекту и машинному обучению (ИИ/МО) для оптимизации своих систем, надежность и малая задержка могут оставаться в авангарде технологических инвестиций.

    Последствия надежности и низкой задержки

    Более широкие последствия надежности и низкой задержки могут включать: 

    • Удаленные медицинские осмотры, процедуры и операции с использованием вспомогательной робототехники и дополненной реальности.
    • Автономные транспортные средства сообщают другим автомобилям о предстоящих препятствиях и пробках в режиме реального времени, что снижает количество столкновений. 
    • Мгновенный перевод во время видеоконференций, создающий впечатление, что все говорят на языках своих коллег.
    • Беспрепятственное участие в глобальных финансовых рынках, включая быстрое исполнение сделок и инвестиции, особенно в криптовалюту.
    • Сообщества метавселенной и виртуальной реальности имеют более быстрые транзакции и действия, включая платежи, виртуальные рабочие места и игры по созданию мира.
    • Образовательные учреждения внедряют иммерсивные виртуальные классы, облегчая динамичное и интерактивное обучение в разных географических регионах.
    • Расширение инфраструктуры умного города, обеспечивающее эффективное управление энергопотреблением и повышение общественной безопасности за счет анализа данных в реальном времени.

    Вопросы для рассмотрения

    • Как низкие задержки в Интернете помогут вам в повседневных задачах?
    • Какие другие потенциальные технологии будут реализованы с низкой задержкой?

    Ссылки на статистику

    Для этого понимания использовались следующие популярные и институциональные ссылки: