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羅克韋爾/Allen Bradley
當(dāng)您查看移動網(wǎng)絡(luò)或家庭寬帶時，您知道檢查應(yīng)用程序下載和視頻上傳的數(shù)據(jù)速度很重要。您可能不知道的是，稱為延遲的更模糊的速度測量也很重要。延遲是響應(yīng)能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)，低延遲是5G網(wǎng)絡(luò)新可能性的基礎(chǔ)部分，例如在線游戲，這在早期的移動網(wǎng)絡(luò)上在技術(shù)上是困難的。
延遲在5G時代越來越受到關(guān)注，因此現(xiàn)在也是您加快速度的好時機(jī)。通過此常見問題解答提高您的知識。
什么是延遲？
延遲衡量您的手機(jī)發(fā)送消息并獲得響應(yīng)所需的時間。更短的延遲支持快速響應(yīng)交互，這就是為什么游戲是一個如此重要的例子。沒有人愿意轉(zhuǎn)動虛擬方向盤或扣動虛擬扳機(jī)，然后在可能結(jié)束游戲的尷尬延遲之后才看到任何事情發(fā)生。
有些人將延遲定義為您的手機(jī)從其無線電鏈路另一端的手機(jī)信號塔獲得響應(yīng)所需的時間。更有用的衡量標(biāo)準(zhǔn)還考慮了您的數(shù)據(jù)通過移動網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上的目的地并返回所需的時間。后者導(dǎo)致更高的延遲數(shù)字，但也更現(xiàn)實，因為這就是我們實際使用移動網(wǎng)絡(luò)的方式。我們手機(jī)與之交互的應(yīng)用程序位于某處的服務(wù)器上，而不是在手機(jī)信號塔中。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商愛立信5G營銷主管PeterLinder將低延遲變化的幅度比作亞馬遜在過去二十年的轉(zhuǎn)型。亞馬遜最初只有一個圖書倉庫，但該公司能夠擴(kuò)大其銷售量，因為它使履行中心離客戶更近，并將交付速度一直降低到當(dāng)天發(fā)貨。這意味著您可以使用亞馬遜獲得更多的東西。同樣，低延遲使網(wǎng)絡(luò)更具適應(yīng)性。
低延遲能實現(xiàn)什么？
原則上，低延遲5G網(wǎng)絡(luò)為需要近乎即時響應(yīng)時間的服務(wù)開辟了許多新的可能性。這包括遠(yuǎn)程醫(yī)療、增強(qiáng)現(xiàn)實耳機(jī)和通信，讓自動駕駛汽車相互交談并連接到高效的系統(tǒng)之中。
實際上，這些應(yīng)用充其量只是遙不可及的可能性。“沒有人會做機(jī)器人手術(shù)。自動駕駛汽車永遠(yuǎn)不會被5G控制，”TechnalysisResearch分析師BobO'Donnell說。本地外科醫(yī)生將比遠(yuǎn)程外科醫(yī)生操作的高端機(jī)器人設(shè)備便宜，而且汽車需要直接通信，因為網(wǎng)絡(luò)速度較慢且遠(yuǎn)非無處不在。
但一些低延遲任務(wù)不僅僅是科幻。在您的手機(jī)上運(yùn)行的多人游戲需要快速的響應(yīng)時間才能跟上其他游戲玩家的步伐。通過NvidiaGeForceNow或GoogleStadia等云計算服務(wù)流式傳輸?shù)挠螒蛞残枰咚冁溄?。請記?。?G用于連接到家庭的“固定無線”寬帶連接，而不僅僅是連接到手機(jī)的移動網(wǎng)絡(luò)連接。
即使是網(wǎng)絡(luò)沖浪也受益于低延遲，因為如此多的網(wǎng)站是由從數(shù)十個不同的服務(wù)器獲取的資源組成的。
移動網(wǎng)絡(luò)的延遲有多長？
通常比眨眼還快。
第三代移動網(wǎng)絡(luò)——對你和我來說是3G——有數(shù)百毫秒的延遲，也就是說一秒鐘的可觀的幾分之一。Linder表示，4G網(wǎng)絡(luò)開始時的延遲約為100毫秒，現(xiàn)在下降到約30到70毫秒的范圍。這越來越接近理論4G延遲僅為10毫秒。
Linder說，對于5G網(wǎng)絡(luò)，“我們已經(jīng)看到網(wǎng)絡(luò)爬到個位數(shù)”，良好的網(wǎng)絡(luò)大約在5毫秒到20毫秒之間。
但這只是今天的延遲。5G的最終目標(biāo)由一個名為3GPP(第三代合作伙伴計劃)的行業(yè)組織設(shè)定，希望5G網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)最終可以將延遲一直降低到1毫秒。
如何找到我的網(wǎng)絡(luò)延遲？
這在過去是很難的，但是現(xiàn)在在像Ookla的Speedtest(尋找“ping”測量)和Netflix的Fast.com(點(diǎn)擊或點(diǎn)擊“顯示更多信息”按鈕)這樣的互聯(lián)網(wǎng)速度測試網(wǎng)站上都顯示了延遲。
不過，我最喜歡Cloudflare的速度測試網(wǎng)站，因為它也會顯示抖動，也就是幾次測試中延遲的變化。較低的抖動是好的，因為這意味著您的網(wǎng)絡(luò)更可靠。
請記住，這些延遲度量是有用的，但也很簡單。它們通常只是對服務(wù)器的基本連接請求，稱為ping(這個術(shù)語來自你在潛艇上聽到的聲納ping)?，F(xiàn)實世界的通信比ping要復(fù)雜得多，游戲、視頻聊天或其他應(yīng)用程序需要更多的數(shù)據(jù)和處理。此外，網(wǎng)絡(luò)上接收ping信號的服務(wù)器可能比你用手機(jī)接觸到的真實服務(wù)器更近。
什么時候可以實現(xiàn)1ms的延遲？
不要屏住呼吸。
無線電技術(shù)公司Resonant的企業(yè)發(fā)展副總裁MikeEddy說：“如果幸運(yùn)的話，我會說10年，5G需要1毫秒。”“延遲是最困難和最復(fù)雜的話題之一。人們認(rèn)為有靈丹妙藥，但實際上沒有。”
在現(xiàn)實世界中，幾毫秒的延遲意味著什么？
如果網(wǎng)絡(luò)想要跟上人類神經(jīng)系統(tǒng)的步伐，就必須快速響應(yīng)。如果傳輸?shù)皆鰪?qiáng)現(xiàn)實耳機(jī)的數(shù)據(jù)不能快速到達(dá)，人們就會頭疼，因為他們看到的東西會滯后于他們的頭部運(yùn)動。諾基亞專用無線網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)人JaneRygaard表示，如果設(shè)備還具有觸覺反饋，則必須在7毫秒內(nèi)與我們看到的內(nèi)容同步。
這種人機(jī)鏈接對于使用AR頭顯進(jìn)行維修的工程師來說可能很重要，該頭盔會覆蓋有關(guān)工作的信息，或者對于遵循AR指示到集裝箱在擁擠的港口取貨的司機(jī)。
事實上，工業(yè)用途很重要，因為公司使用自己的私有5G網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)督港口、礦山和機(jī)場的設(shè)備。設(shè)備制造商諾基亞已經(jīng)擁有290個這樣的客戶。
車對車通信——V2V是C-V2X汽車通信技術(shù)的一部分——對于一些完全不同的駕駛技術(shù)也需要快速響應(yīng)。高通公司V2X工作負(fù)責(zé)人JimMisener表示，例如，車輛協(xié)調(diào)成一個排的延遲只需1.5毫秒。
為什么我們要等這么久才能等到低延遲的5G？
因為除了5G手機(jī)和當(dāng)?shù)厥謾C(jī)信號塔之間的無線電鏈路之外，還有更多設(shè)備需要升級。
這包括升級蜂窩塔與運(yùn)營商“核心網(wǎng)絡(luò)”的連接，以及該網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。
今天的蜂窩塔通常使用稱為非獨(dú)立(NSA)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，這是4G和5G的混合。這實現(xiàn)了5G通過手機(jī)無線電鏈路的快速數(shù)據(jù)傳輸速度，但仍然有4G限制來控制網(wǎng)絡(luò)操作。
升級到5G獨(dú)立(SA)技術(shù)將用于5G連接的速度較慢的4G設(shè)備排除在外。在美國，T-Mobile于2020年開始轉(zhuǎn)向獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，并喜歡吹噓與AT&T和Verizon相比的優(yōu)勢。
“我們是美國一家推出SA網(wǎng)絡(luò)的公司，”T-Mobile技術(shù)總裁NevilleRay表示，SA是低延遲和體驗所必需的。
所以電信公司要花很多錢才能真正實現(xiàn)低延遲？
是的，這些資本支出很大——據(jù)GlobalData稱，2021年美國運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)投資估計為690億美元。
“蜂窩塔連接到核心網(wǎng)絡(luò)的每個地方都必須升級。這需要很長時間，”奧唐納說。
但這不僅僅是電信巨頭。包括亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、微軟Azure和谷歌云在內(nèi)的云計算公司也在投資靠近電信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心設(shè)備，以實現(xiàn)更快的通信鏈接。這種權(quán)力下放，通常在主要大都市區(qū)的層面上，意味著對城市地區(qū)的人們更快的響應(yīng)時間。“每100英里的光纖會增加1毫秒的延遲，”林德說。
新的標(biāo)準(zhǔn)工作也在進(jìn)行中。今天的獨(dú)立技術(shù)5G在2019年通過3GPP第15版進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，但第16版正在推向市場，第17版正在開發(fā)中，預(yù)計將于2022年完成。
將受益的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)稱為超可靠低延遲通信(URLLC)，旨在保證超級響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。這對于運(yùn)行工廠設(shè)備等業(yè)務(wù)功能很有用。URLLC允許電信公司使用稱為網(wǎng)絡(luò)切片的技術(shù)進(jìn)行升級，該技術(shù)將特定資源專用于URLLC和其他特定用途。
高通工程副總裁JohnSmee表示，隨著3GPP第18、19和20版(統(tǒng)稱為5GAdvanced)的到來，3GPP標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該會帶來更多收益。他說，那里較低的延遲可以幫助汽車與行人的手機(jī)通信，并讓手機(jī)使用在強(qiáng)大的云計算機(jī)器上運(yùn)行的人工智能服務(wù)。
(原標(biāo)題：5G延遲：為什么加快網(wǎng)絡(luò)速度很重要)
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