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巴萨,5 g能满足超低延迟的需求吗?,微信电脑版下载

图片来源于壹图网

文|宽带本钱

「命悬一线江宁区王登华」大概是赛车电影最大的high点,主角在影片中无数次躲过一劫,但这种走运未能在实际中连续。

2015年《速7》上映,仍然大卖,而Brain的扮演者Paul Walker在两年前死于事故。其时他刚参加完一场车展,约请朋友一同试驾他的新保时捷GT,因为车速过高,失控的GT撞车爆破,两人当场逝世。

在Paul之外,全世界每年有近140万人在交通事故中丧生,有2000-5000万人在交通事故中受伤(WHO, 2018),全世界每年因为交通事故形成的经济损失,约为2万亿美元。

假如剖析事故的诱因,避不开一个要害的概念——「时延」。

若有各类传感器、电子体系与5G网络的介入,就能外蒲岛对潜在危险进行预判并提早进行干涉,大大提高驾驭安全。

本期「CBC洞见」特邀宽带本钱董事欧阳琦玮来谈谈性命攸关的「时延」,体系共享他的考虑和常识收拾,希巴萨,5 g能满意超低推迟的需求吗?,微信电脑版下载望能协助咱们更好地了解这个问题。

文章首要环绕以下论题打开:

❶ 什么是时延?

❷ 时延问题为什么重要?

❸ 下降时延需求哪些要害技能?

❹ 5G将如何处理超低时延的需求?

01、什么是时延?

a 时延常常发生在因果关系中

举例而言,当你对大山喊话的时分会听到回声,这儿你的喊话是“因”,听到回声是“果”。喊话和回声之间的时刻差,就被称为“时延”。

当你对着镜子摆POSE,摆POSE这个动作是“因”,看到镜子里边的你同样在摆POSE是“果”,摆POSE这个动作和看到镜中POSE的时刻差,也被称为时延,仅仅这个时延十分时刻短,超出了人类察觉的极限,是“超低时延”。

假如咱们把镜子变成摄像机,把摆POSE变为网络直播,那么艺人做出动作和观众看到动作的时刻差,也是“时延”。

b 在“因”和“果”之间为什么会有时延?

因为声响和光的传输需求时刻,无线电波的传输需求时刻,印象和语音材料的编码、解码都需求时刻。简略的说,咱们可以把时延分为网络(传输)时延,和处理(运算)时延。

c 要想下降总时延,巴萨,5 g能满意超低推迟的需求吗?,微信电脑版下载就要从传输时延和运算时延别离下手进行优化

以当时4G(LTE)网络为例,当经过4G网络观看手机视频的时分:

总网络时延=网络传输各个节点之间的时延总和=空口时巴萨,5 g能满意超低推迟的需求吗?,微信电脑版下载延【从用户设备(如手机)到基站的时延(耗费的时刻)】+回传时延【数据从基站回传到中心网的时延(巴萨,5 g能满意超低推迟的需求吗?,微信电脑版下载耗费的freestyle时刻)】+中心网处理时延+中心网到使用效劳中国年器的时延【比方从中心网到腾讯视频的效劳器耗费的时刻】

上面公式中的每一个部分都可以进一步分化,比方:

空口时延=行列时延+帧定位时延+(此处省略300字……)

与回声相似,手机和效劳器假如要完结一个交互,就需求信息在两头完结一个往复。这时分前面说到的传输进程*2,相应的,时延也加倍,这叫做端到端时延(End to End, or E2E Latency)。

出于简化评论关东野客的著作的意图,咱们疏忽网络自身的结构复杂性,只评论网络(传输)时延,和处理(运算)时延。

02、路途安全、速度以及时延的重要性

a 神兽交通事故引发的人身及经济损失

全世界每年有近140万人在交通事故中丧生,有2000-5000万人在交通事故中受伤(WHO, 2018),全世界每年因为交通事故形成的经济损失,约为2万亿美元。

b 轿车制动间隔

轿车行进中的时速一般为几十到一百公里。假如考虑到两车相向行进的状况,则相对速度或许到达200-300 千米/时,即56-83米/秒,也便是说每秒经过的间隔可以掩盖12-18辆车身的长度。提早一秒制动的价值,也许是几十米的制动间隔以及大大下降的伤亡数量。

c 驾驭员反应时刻

紧迫泊车时,除了考虑车辆自身的刹车间隔,还需求考虑驾驭员的反应时刻。各类传感器、电子体系和5G的介入,可以对潜在危险进行预判并提早进行干涉,大大提高驾驭安全。下图列示了不同速度下的制动间隔:

▲不同时速下的紧迫制动间隔(依据英国交通部的数据收拾)万王之王

03、5G针对车联网进行了技能优化

a 数十种下降时延计划

针对车联网、自动驾驭和VR等场景中的超低时延需求,工程师们规划出了多种优化计划。比方,从帧结构下手,可以下降最小时隙/TTI、放大子载波间隔;此外,极化码、依照时延要求差异对数据进行分层(Priority to latency critical data)等等……此处省略10000字……从无线传输、中心网、缓存功率、分布式网络等不同视点,提出了数十种计划以下降5G网络的全体时延。对现在可得的近300篇文献/计划进行分类,可得到下面的优化思路汇总:

▲缩短时延的5G技能方向汇总

Reference: IEEE Communications Surveys & Tutorials (Volume: 20, Issue: 4, 4th Quarter 2018)

b 5G网络的时延方针:1毫秒

归纳采纳前述各种计划,5G网络在处理Latency Critical Data时,有望将时延降到1毫秒(1/1000秒)的水平。咱们将5G的方针时延与现有网络进行比较,可以更显着的看到这种改变。新车

▲点击看大图 不同网络环境张国荣图片的时延比较(RTT, Round-Trip Time)

Reference: LTE to 5G, The Global Impact of Wireless Innovation, Rysavy Research and 5G Americas, August 2018

上图中的现有网络时延数据依据5G Americas成员企业商用网络的实测数据(不含internet latency)。因为5大公报G网络没有大规模商用布置,5G时延数据依据网络建造方针(3GPP TR38.913, R15.0. Jun 2018)。其间,尽管同为5G网络,URLLC切片下的时延又大大低于eMBB,其上行和下行时延均只要0.5ms,只要eMBB的1/8。

04、边际核算、雾核算和车车直连通讯

经过“抄近道”进一步下降全体时延

在上面的时延比较中可以看到,一方面5G网络可以将网络传输时延下降90-99%,但另一方面,仅凭上述优化,也只能将时延从100ms量级下降到1ms,其上限也巴萨,5 g能满意超低推迟的需求吗?,微信电脑版下载便是0.1秒的节省,或许对应1~2个车身长度的间隔。

咱们曾说到,总时延=网络传输时延+处理运算木须肉的家常做法时延,在某些场景下,比方需求很多传输和运算高清视频材料的时分(而这恰恰是车联网或自动驾驭典型场景),传输和运算处理的担负都会明显添加,此刻处理(运算)时延会大大超出0.1秒的量级,乃至到达数秒钟,对应的行进间隔或许达巴萨,5 g能满意超低推迟的需求吗?,微信电脑版下载到数百米。鉴于处理和核算耗费的时刻会大大超越网络时延,那么只要对处理(运算)时延进行优化,才干大大下降全体时延。

在“云核算”架构下,很多核算会集在云端,各终端将自己需求运算的数据传输到云端进行处理,以更好地支撑那些核算资源耗费大但对时延不太灵敏的网络使用,比方相片存储、soap邮箱等。但关于车联网、洛凝自动驾驭等时延灵敏且性命攸关的使用,该模1寸等于多少厘米式也有其局白图限性。

a 边际核算与雾核算

所谓“边际核算”,实际上是将运算需求依照时延要求进行分层,关于时延要求高的使用,不再将数据传至云端进行会集处理,而是将核算使命留在用户和设备端直接完结核算,然后下降数据传输量、缩短数据回路,因此大大下降了端到端时延。

之所以叫“边际”,是因为站在“云”的视角上,“云”是整个架构的中心,是条条大道通罗马的“罗马”,而各个终青椒端设备是各条大道的起点和“边际”。

而“雾核算”,可以了解为介于”云”和”边际”的架构,是将运算使命分配在各条大道中重要的十字路口上完结。

本质上,边际核算是经过“抄近路”的方法,一方面大大缩短了传输途径,另一方面下降了数据传输量(从对原始数据的传输转化为对运算成果的传输),然后下降了全体时延。

下面的图将云、雾和边际设备的规模、特麻辣鱼的做法点和人物进行了总结,可以进一步协助咱们了解相关概念以及设备数量、时延、带宽和数据量的此消彼长。

b V2V:车车直连通讯

即便是上面边际核算的比如,也是依靠摄像头和雷达依据其测量到的车辆方位和速度来判别是否需求对后车宣布警示。

实际上,当时车紧迫制动或许紧迫变道的时分,假如前车可以直接将相关警示信息发送给后车(相似刹车灯和转向灯——别问我为什么不能让驾驭员直接看灯——假如悉数靠司机就不需求辅佐驾驭和自动驾驭了不是?),功率是最高的。

在3GPP Release14中,新增了V2V/车车直连通讯的功用,方针是完成车与车在高速行进中的高牢靠、低时延通讯。

▲ V2V/车车直连通讯示意图

车联网和自动驾驭这类对时延和安稳性要求极高的使用,限于当时网络条件一向没有得到很好的技能支撑。而新一代通讯技能经过对无线传输机制的优化、对网络和运算架构的调整以及C-V2X关于车车直连通讯和V2N(车网通讯)的支撑,大大提高了网络带宽、改进了网络安稳性并明显下降了时延。

咱们信任,通讯技能的立异和基础设施才能的提高,将为下一轮移动使用的立异供给连绵不断的推动力,并给咱们的日子带来更多的安全、安稳和便当。

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