您好, 登录| 注册|
论坛导航
您好, 登录| 注册|
子站:
产品/技术
应用分类

5G能否满足超低时延的需求?

2019-04-19 17:35 来源:互联网 编辑:niko

2015年《速7》上映,依然大卖,而Brain的扮演者Paul Walker在两年前死于车祸。当时他刚参加完一场车展,邀请朋友一起试驾他的新保时捷GT,由于车速过高,失控的GT撞车爆炸,两人当场死亡。

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造成的经济损失,约为2万亿美元。

如果分析车祸的诱因,避不开一个关键的概念——「时延」。若有各类传感器、电子系统与5G网络的介入,就能对潜在风险进行预判并提前进行干预,大大提升驾驶安全。

文章主要围绕以下话题展开:

❶ 什么是时延?

❷ 时延问题为什么重要?

❸ 降低时延需要哪些关键技术?

❹ 5G将如何解决超低时延的需求?

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候会听到回声,这里你的喊话是“因”,听到回声是“果”。喊话和回声之间的时间差,就被称为“时延”。

当你对着镜子摆POSE,摆POSE这个动作是“因”,看到镜子里面的你同样在摆POSE是“果”,摆POSE这个动作和看到镜中POSE的时间差,也被称为时延,只是这个时延非常短暂,超出了人类觉察的极限,是“超低时延”。

如果我们把镜子变成摄像机,把摆POSE变为网络直播,那么演员做出动作和观众看到动作的时间差,也是“时延”。

b 在“因”和“果”之间为什么会有时延?

因为声音和光的传输需要时间,无线电波的传输需要时间,影像和语音资料的编码、解码都需要时间。简单的说,我们可以把时延分为网络(传输)时延,和处理(运算)时延。

c 要想降低总时延,就要从传输时延和运算时延分别入手进行优化

以当前4G(LTE)网络为例,当通过4G网络观看手机视频的时候:

总网络时延=网络传输各个节点之间的时延总和=空口时延【从用户设备(如手机)到基站的时延(耗费的时间)】+回传时延【数据从基站回传到核心网的时延(耗费的时间)】+核心网处理时延+核心网到应用服务器的时延【比如从核心网到腾讯视频的服务器耗费的时间】

上面公式中的每一个部分都可以进一步分解,比如:

空口时延=队列时延+帧定位时延+(此处略去300字……)

与回声类似,手机和服务器如果要完成一个交互,就需要信息在两端完成一个往返。这时候前面提到的传输过程*2,相应的,时延也加倍,这叫做端到端时延(End to End, or E2E Latency)。

出于简化讨论的目的,我们忽略网络本身的结构复杂性,只讨论网络(传输)时延,和处理(运算)时延。

02、道路安全、速度以及时延的重要性

a 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造成的经济损失,约为2万亿美元。

b 汽车制动距离

汽车行驶中的时速通常为几十到一百公里。如果考虑到两车相向行驶的情况,则相对速度可能达到200-300 千米/时,即56-83米/秒,也就是说每秒通过的距离可以覆盖12-18辆车身的长度。提前一秒制动的价值,也许是几十米的制动距离以及大大降低的伤亡数量。

c 驾驶员反应时间

紧急停车时,除了考虑车辆本身的刹车距离,还需要考虑驾驶员的反应时间。各类传感器、电子系统和5G的介入,能够对潜在风险进行预判并提前进行干预,大大提升驾驶安全。下图列示了不同速度下的制动距离:

5G能否满足超低时延的需求?

▲不同时速下的紧急制动距离(基于英国交通部的数据整理)

03、5G针对车联网进行了技术优化

a 数十种降低时延方案

针对车联网、自动驾驶和VR等场景中的超低时延需求,工程师们设计出了多种优化方案。比如,从帧结构入手,可以降低最小时隙/TTI、放大子载波间隔;此外,极化码、按照时延要求差异对数据进行分层(Priority to latency critical data)等等……此处略去10000字……从无线传输、核心网、缓存效率、分布式网络等不同角度,提出了数十种方案以降低5G网络的总体时延。对目前可得的近300篇文献/方案进行分类,可得到下面的优化思路汇总:

5G能否满足超低时延的需求?

1 2 下一页 

声明:本网站原创内容,如需转载,请注明出处;本网站转载的内容(文章、图片、视频)等资料版权归原网站所有。如我们采用了您不宜公开的文章或图片,未能及时和您确认,避免给双方造成不必要的经济损失,请电邮联系我们,以便迅速采取适当处理措施;欢迎投稿,邮箱:editor@netbroad.com。

微信关注
技术专题 更多>>
2019年慕尼黑上海电子展电源网直播报道
全方位解读新半导体材料

头条推荐

2019慕尼黑上海电子展
客服热线
服务时间:周一至周五9:00-18:00
微信关注
免费技术研讨会
获取一手干货分享

互联网违法不良信息举报

Reporting Internet Illegal and Bad Information
editor@netbroad.com
022-58392381