Pålitlig och låg latens: Jakten på omedelbar anslutning

• Författare:
• författarnamn

  Quantumrun Framsyn
• December 2, 2022

Insiktssammanfattning

Latens är den tid det tar för data att överföras från en plats till en annan, från cirka 15 millisekunder till 44 millisekunder beroende på nätverk. Men olika protokoll kan sänka hastigheten avsevärt till bara en millisekund. De långsiktiga konsekvenserna av minskad latens kan inkludera ökad användning av utökade och virtuella (AR/VR)-applikationer och autonoma fordon.

Pålitlig och låg latenskontext

Latens är ett problem för applikationer med realtidskommunikation, som spel, virtuell verklighet (VR) och videokonferenser. Antalet nätverksanslutna enheter och dataöverföringsvolymen kan leda till ökade latenstider. Dessutom har fler händelser och människor som förlitar sig på nästan omedelbar anslutning bidragit till latensproblem. Att minska dataöverföringstiden kommer inte bara att förenkla vardagen; det kommer också att möjliggöra utvecklingen av betydande tekniska möjligheter, såsom edge och molnbaserad datoranvändning. Behovet av att fortsätta upptäcka låga och pålitliga latenser har lett till betydande forskning och uppdateringar i nätverksinfrastrukturer.

Ett sådant initiativ är den omfattande utbyggnaden av femte generationens (5G) trådlösa cellulära nätverk. Det primära syftet med 5G-nätverk är att öka kapaciteten, anslutningstätheten och nätverkstillgängligheten samtidigt som man förbättrar tillförlitligheten och minskar latensen. För att hantera de många prestandaförfrågningarna och tjänsterna överväger 5G tre primära tjänstekategorier: 

• förbättrat mobilt bredband (eMBB) för höga datahastigheter, 
• massiv maskinkommunikation (mMTC) för att tillåta åtkomst från ett ökat antal enheter, och 
• ultratillförlitlig och låg latenskommunikation (URLLC) för verksamhetskritisk kommunikation. 

Den svåraste av de tre tjänsterna att implementera är URLLC; denna funktion är dock potentiellt den mest avgörande för att stödja industriell automation, fjärrsjukvård och smarta städer och hem.

Störande inverkan

Multiplayer-spel, autonoma fordon och fabriksrobotar behöver mycket låg latens för att fungera säkert och optimalt. 5G och Wi-Fi har gjort tio millisekunder till något av en "standard" för latens. Men sedan 2020 har forskare från New York University (NYU) undersökt att minska latensen till en millisekund eller mindre. För att uppnå detta måste hela kommunikationsprocessen, från början till slut, göras om. Tidigare kunde ingenjörer förbise källor till minimala förseningar eftersom de inte nämnvärt påverkade den övergripande latensen. Men framöver måste forskare skapa unika sätt att koda, överföra och dirigera data för att eliminera de minsta förseningar.

Nya kriterier och procedurer etableras långsamt för att möjliggöra låga latenser. Till exempel, 2021, använde det amerikanska försvarsdepartementet standarder för Open Radio Access Network för att bygga ett prototypnätverk med en latens på under 15 millisekunder. År 2021 skapade CableLabs också standarden DOCSIS 3.1 (data-over-cable service interface specifications) och meddelade att de hade certifierat det första DOCSis 3.1-kompatibla kabelmodemet. Denna utveckling var ett avgörande steg för att få ut anslutningar med låg latens till marknaden. 

Dessutom antar datacenter mer virtualisering och hybridmolnteknik för att stödja applikationer som inkluderar videoströmning, säkerhetskopiering och återställning, virtuell skrivbordsinfrastruktur (VDI) och Internet of Things (IoT). När företag övergår till artificiell intelligens och maskininlärning (AI/ML) för att effektivisera sina system, kan tillförlitliga och låga latenser förbli i framkant av tekniska investeringar.

Implikationer av tillförlitlig och låg latens

Vidare konsekvenser av tillförlitlig och låg latens kan inkludera: 

• Sjukvårdsundersökningar, procedurer och operationer på distans med hjälp av assisterande robotik och förstärkt verklighet.
• Autonoma fordon kommunicerar med andra bilar om kommande hinder och trafikstockningar i realtid, vilket minskar kollisioner. 
• Omedelbara översättningar under videokonferenssamtal, vilket gör att det ser ut som att alla talar sina kollegors språk.
• Sömlöst deltagande på globala finansmarknader, inklusive snabba handelsutföranden och investeringar, särskilt i kryptovaluta.
• Metaverse- och VR-gemenskaperna har snabbare transaktioner och aktiviteter, inklusive betalningar, virtuella arbetsplatser och världsbyggande spel.
• Utbildningsinstitutioner antar uppslukande virtuella klassrum, vilket underlättar dynamiska och interaktiva inlärningsupplevelser över geografiska områden.
• Utbyggnad av smart stadsinfrastruktur, möjliggör effektiv energihantering och förbättrad allmän säkerhet genom dataanalys i realtid.

Frågor att överväga

• Hur kommer låga internetfördröjningar att hjälpa dig i dina dagliga uppgifter?
• Vilka andra potentiella tekniker möjliggör låg latens?