5g的低延时是指基站到终端,但基站的上级还是用光缆连接通信,能做到宣传的低延时吗?

坏的不太明显


楼主的问题非常专业,其实这就是大多数人的理解上的误区。很多人提到5G,就是好像我们普通消费者手机都可以用到5G的高带宽和低时延网络,其实不是这样,5G的低时延是有条件的,至少我认为,大部分消费者是和低时延没有关系的


我们看看下面的图,5G的典型场景低时延通信,并没有应用在普通用户侧,而是用在工业级场景。最左侧是5G的移动互联网用户的场景,主要的特点是大带宽,和低时延没有关系

整个移动通信网络端到端的时延可以这样计算:

移动通信的时延=空口时延【手机到移动基站的时延】+移动回传时延【从基站到核心网】+核心网处理的时延+核心网到应用的时延【例如核心网到抖音服务器】。

5G的应用场景中,URLLC业务要求时延为0.5ms,而eMBB业务要求时延为4ms,这些都远比4G网络的时延低的多。如果5G要提供端到端的低时延的处理,必须从空口、网络承载、设备处理这几个方面着手


首先在空口方面,5G做了很多低时延的优化。例如可以降低最小时隙/TTI、放大子载波间隔,或者是“迷你时隙(mini-slot)”机制等等,空口时延基本上可以实现1ms。根据商用网络的实测数据,5G的时延相对4G已经有了明显的改观。对于低时延URLLC的应用,基本可以实现空口上下行0.5ms


那么,空口的时延是解决了,下面就要解决网络传输以及核心网处理的时延问题。这个问题其实3GPP已经给了解决方案,如下图所示,这是一个MEC在工业互联网应用的基础场景,MEC的意思是移动边缘计算。


大家都知道工业互联网应用中,工业控制信号的时延往往要求端到端10ms内,所以如果按照传统的移动通信的价格,工业信号穿过移动回传网络,经过移动核心网处理,再穿过IP承载网到工业控制服务器,那么时延肯定是大于10ms的。这个时候,解决方案就是使用边缘计算。


边缘计算的目的很简单,就是把低时延的应用的处理放在和基站最近的边缘处理。这样的效果也很明显,5G的流量刚刚送到基站,马上通过移动回传网送到最近的业务边缘计算节点,那么端到端的时延当然大大降低了,如下表所示


这也是5G的低时延不能应用在所有流量的原因。这种边缘计算往往一个城市内要为网络应用部署多个边缘计算中心,方便应用流量就近计算,这种成本非常高,所以用在工业级非常合适。普通的5G上网流量,还是老老实实的走原来路径,网络传输的时延是节约不了的


5G中还有一种降低时延的方法。对于我们5G上网而言,造成时延比较大的原因还有可能是网络设备的处理时延,例如路由器。过去路由器对所以流量统一处理,一旦流量拥塞,低时延业务和其他业务会一起处理,那就增加了低时延业务的处理时间。这就和排队一样,低时延业务必须等前面的业务处理完才能被网络设备处理。


5G可以实现网络分片来降低设备的处理时延,可以支持低时延的业务单独的处理,我画了一个简易的图来显示4G和5G的区别。


我们可以看到,5G的网络承载中可以单独划分一个低时延的分片。这个分片单独享用CPU、NP这些网络设备的芯片处理资源。相对4G来说,低时延业务和普通业务一起处理。而5G的网络承载,低时延业务单独处理,享用单独的带宽、单独的硬件处理资源,网络设备优先处理。


这也就是意味着,使用分片技术,在5G网络承载中,低时延业务永远不会拥塞,永远第一个在网络设备中处理完毕。这样就避免4G时网络流量拥塞时的业务处理时间,整个承载网相当于为低时延业务,如自动驾驶,划分了一个专用网,网络处理时延当然大大降低了

所以这就是5G如何实现端到端的低时延的技术:空口时延降低到0.5ms,边缘计算节约了处理的流程,而网络分片降低了设备处理的实现。这三个技术组合,实现了端到端的低时延。


正是由于低时延的处理在网络和网络设备需要很大的建设投入,所以5G的低时延应用基本是用于工业和商业的,下表是5G的主要应用场景,我们也可以想象如果一个游戏厂商要提供低时延VR游戏应该怎么做?首先要在每个城市建设多个边缘计算节点,其次需要向运营商申请专用的VR游戏网络分片,才能实现端到端的低时延。这样其实非常难


IT老菜鸟


虽然5G具有低延迟的特性,理论上5G的空口延迟可以做到1毫秒。但是这个延迟指的是终端(手机)到基站之间的延迟,而基站和互联网服务器之间的数据传输仍然是通过光纤完成的。所以理论上5G的延迟不会比光纤更低的,而现在很多大城市都是光纤到户,普通家庭宽带使用的本身就是光纤网络,所以5G的延迟应该会和目前的家用光纤宽带差不多。

如上图所示,这是我用测速网站测量家中光纤宽带的网速结果,可以看到与服务器之间的延迟(PING值)只有1毫秒。这是因为我家距离最近的电信节点非常近,网络数据在1毫秒内即可完成传递。

上图是使用华为Mate 20 X 5G版,通过中国联通5G网络进行的测速,可以看到网速达到了645Mbps,比我家的宽带快了很多,但延迟(Ping)却有10毫秒,虽然这个延迟相对于4G网络平均50毫秒的延迟已经是相当低了,但是对比我家的光纤宽带仍然有很大差距。

这是因为5G再快,也不可能突破光速,而光纤本身就是利用光来传递信号,已经是物理上的速度极限了。除非未来实现量子级别的通信技术,或者其它什么黑科技,让网络突破光速,否则现在的光纤就是网络延迟的极限。

而光速虽然很快,但仍然会受到通信距离的影响。比如中美之间海底光缆的长度大约为30000公里,计算可得光信号从中国到美国之间的延迟大约是1/10秒,也就是100毫秒,一来一回就是200毫秒。尽管这个延迟比人眨眼的速度还快,但是在一些网络应用中的感受还是非常明显的。比如一些射击网络游戏玩家在美国服务器上玩游戏的体验,就和在国内服务器上玩同一款游戏的体验完全不同。

所以我们在讨论5G的低延迟特性时,也不能盲目乐观,因为5G的延迟也受到了很多方面的影响,至少在玩网络游戏方面,体验并不会超过现有的光纤宽带。

但是低于10毫秒的网络延迟,已经可以让过去很多技术设想成为显示了。比如一直在宣传的“云游戏”,未来智能手机的硬件可能不需要太高,只要能够连接5G网络,就可以通过“云操作”的方式,远程控制专业的高性能主机来玩游戏,这就大大降低了手游玩家在硬件上的投入成本。

另外5G也适用于一些无法使用有线光纤的场景,比如远程控制汽车、无人机等,5G的低延迟可以让这些技术得到进一步的发展。


猫眼看数码


低延时不是改变物理定律,让信号比光跑得快。

主要的延时在交换机等设备处理转发数据方面。比如短小关键的控制数据,和丢一包无所谓的视频大包一起排队,就会造成控制信号的延时过大,最重要的是延时不可控。

工业以太网早就有相关标准,建立了优先级,对特定的包优先发送,减小延时。更进一步还能确保延时基本固定。这在时间敏感的控制系统里是非常重要的。

5g的技术细节不太了解,但肯定是同样的逻辑。


味冷


题主是个明白人。

再一次回答这个问题。5g只是一个协商的标准和物理的介质类型。以及速率等。工作在Osi网络模型的第1层。所有的5g终端到达5g的接收器,也就是信号接收塔。走的是5g链路。信号塔跟信号塔之间有可能走的也是5g线路。但是底层走的肯定还是光纤。光纤上面走的肯定还是网络协议,比如TCP IP。只是你到信号塔的速度变快了。底层这块可以经过扩容,实现更快的速度,这个基本上不用担心。光纤的速度不会比5g慢到哪去。但明确的是底层走的就是光纤。


数通迈克小牛


应邀回答本行业问题。

5G的低时延指的是终端到服务器的完成过程,这部分将是5G三大场景之中的URLLC(超高可靠低时延)。

5G之中有三大应用场景,分别是eMBB(增强型移动宽带)、URLLC(超高可靠低时延)、mMTC(海量机器类终端通信)。

5G和以往的2/3/4G不同,引入了很多新的性能要求,其中比较关键的几个性能参数就是带宽、时延、连接数,按照这几个不同的参数也分为了三大应用场景,其中对于时延要求最高的是URLLC,要求端到端时延达到1ms。


为了完成这1ms的严苛要求,第五代移动通信技术做出了很多的努力。

在我们目前的4G网络之中,框架就决定了很难降低时延。

在整个4G网络之中,UE(终端)需要将信息传输给基站,基站再传输到核心网,核心网再连接服务器。

在整个流程之中,终端处理需要时延、终端和基站之间有无线空口时延、基站还有处理时延、基站传输到核心网还有传输时延,核心网处理时延、核心网到服务器的时延、服务器的处理时延,这些时延加在一起,就是终端到服务器的时延。如果无线链路恶化需要重传的话,时延还会大大的增加。

以4G网络的10ms时延的要求,大概是终端处理时延4ms、空口时延4ms、核心网处理时延1ms。这样才能满足4G的10ms的系统性能要求,很显然的这里没有计算服务器的时延。

为了完成5G的1ms时延,对5G的空口技术、网络框架等都做了很大的改动,而且对于终端的性能也有了更高的要求。

5G通过引入了新空口技术,大大的降低了空口的时延,但是最关键的地方还是在5G核心网层面发生了大的改变。

5G空口技术做出了很大的改变,5G引入了新空口设计,更灵活的帧结构,只包含子帧降低了调度时延,多种波形参数支持eMBB/URLLC。


更重要的部分是在核心网,核心网功能的不断下沉,贴近基站侧的核心网,另外引入的边缘计算,使得数据不必再长途到核心网部分才能被处理,这样才可以做到尽量的降低时延。

另外,网络切片技术的引入,也使得运营商可以针对不同的业务类型定制化服务,使得可以针对性的给客户提供不同业务需求的服务。

不过这里需要注意的是,如果是NSA(非独立组网)的话,对于eMBB支持是没有太大的问题的,但是对于URLLC支持就没有那么好了。目前国内的运营商在初期可能会都以NSA组网开始,后续的URLLC还需要整个网络向SA(独立组网)演进。

总而言之,5G的低时延是在增强了终端的性能、降低了空口的时延,并且核心网下沉,引入边缘计算,多管齐下才可以完成的。

以上个人浅见,欢迎批评指正。喜欢的可以关注我,谢谢!

认同我的看法的请点个赞再走,再次感谢!


通信一小兵


低延迟指的是前端,核心链路还是原来的样子。用户终端到核心机房之间相当于光纤直连,5G边缘云就放在核心机房,像视频类这些高带宽应用,会在边缘云上建立镜像服务,这样就可以大大缓解带宽压力。


光明右使8787


【建议】2G、3G时代流量昂贵,或网速慢,或室内信号弱,路由器恰恰是这个时候广大用户不满意运营商的移动网络而勾搭成奸的一个“小三”😄。时代变迁,路由器这个配角渐渐成为公众最主要的通讯方式,媳妇最终熬成婆逐渐成了主角,而移动运营商的移动网络反而成了配角。

如今5G建设当头,不如研发路由器式的微基站,把路由器加以改进,WiFi信号和5G蜂窝网络经路由器分流,WiFi信号独享,5G语音业务和流量跟周围邻居共享,初期成本由运营商补贴和用户共同承担。入户光纤可以满足高速率传输的要求,利用现有条件高效率利用,运营商铺设的成本会低,效率高,普及快,解决多年来3G、4G超高频室内信号弱、网速打折扣、密集区拥堵、高延迟的老毛病。

对于现在的5G少数对少数的测试网速达到多少个G,对于公众来说没有任何吸引力,不屑一顾,原来的3G、4G也是这么测试吹捧和大肆宣传的呀!

现在该到了4G、5G和WiFi一统天下实现统一的时候了,研发出像路由器大小的室内微基站,运营商就可以彻底的放心大胆的关闭2G网络了,别像现在搞的像汽车一边两个轮子在坑坑洼洼的2G土路上,另一边的两个轮子在4G5G的平平坦坦高速上,这种奇特搞笑且高耗能低效率的现象!

期待未来手机室内信号不再不稳定,不再4G HD跟E之间来回的“荡秋千”,期待未来室外基站为自动驾驶眼观六路耳听八方,室内微基站为智能家居开启新时代。


用户51642474393


宣传中的“低时延”不是普通百姓能理解的。干线传输和数据交换的时延与5G没关系。5G的所谓低时延,是指基带算法和通讯协议中的相关环节减少了延时,也就是说,5G技术规范的效率更高。简单说,你去华为总部访问,手续一堆,刚进去你意外突然出来了,于是再办手续……这就是你与华为总部之间联系的“时延”。与你多快时间跑上楼将带来的东西放下没什么关系。


风吹6700


这问题问的,你知道光信号的时延是多少吗?你知道现在信号的时延主要是哪些因素决定的吗?实际应用中的通信信号的时延又是哪些因素产生的?不懂就不要装懂!以为自己好像什么都知道,然后问一些似是而非的问题显得自己有多么与众不同,简直羞你先人!


夜空的深蓝


低时延主要在空口,光纤的延时很小


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