5g的低延時是指基站到終端,但基站的上級還是用光纜連接通信,能做到宣傳的低延時嗎?

壞的不太明顯


樓主的問題非常專業,其實這就是大多數人的理解上的誤區。很多人提到5G,就是好像我們普通消費者手機都可以用到5G的高帶寬和低時延網絡,其實不是這樣,5G的低時延是有條件的,至少我認為,大部分消費者是和低時延沒有關係的


我們看看下面的圖,5G的典型場景低時延通信,並沒有應用在普通用戶側,而是用在工業級場景。最左側是5G的移動互聯網用戶的場景,主要的特點是大帶寬,和低時延沒有關係

整個移動通信網絡端到端的時延可以這樣計算:

移動通信的時延=空口時延【手機到移動基站的時延】+移動回傳時延【從基站到核心網】+核心網處理的時延+核心網到應用的時延【例如核心網到抖音服務器】。

5G的應用場景中,URLLC業務要求時延為0.5ms,而eMBB業務要求時延為4ms,這些都遠比4G網絡的時延低的多。如果5G要提供端到端的低時延的處理,必須從空口、網絡承載、設備處理這幾個方面著手


首先在空口方面,5G做了很多低時延的優化。例如可以降低最小時隙/TTI、放大子載波間隔,或者是“迷你時隙(mini-slot)”機制等等,空口時延基本上可以實現1ms。根據商用網絡的實測數據,5G的時延相對4G已經有了明顯的改觀。對於低時延URLLC的應用,基本可以實現空口上下行0.5ms


那麼,空口的時延是解決了,下面就要解決網絡傳輸以及核心網處理的時延問題。這個問題其實3GPP已經給瞭解決方案,如下圖所示,這是一個MEC在工業互聯網應用的基礎場景,MEC的意思是移動邊緣計算。


大家都知道工業互聯網應用中,工業控制信號的時延往往要求端到端10ms內,所以如果按照傳統的移動通信的價格,工業信號穿過移動回傳網絡,經過移動核心網處理,再穿過IP承載網到工業控制服務器,那麼時延肯定是大於10ms的。這個時候,解決方案就是使用邊緣計算。


邊緣計算的目的很簡單,就是把低時延的應用的處理放在和基站最近的邊緣處理。這樣的效果也很明顯,5G的流量剛剛送到基站,馬上通過移動回傳網送到最近的業務邊緣計算節點,那麼端到端的時延當然大大降低了,如下表所示


這也是5G的低時延不能應用在所有流量的原因。這種邊緣計算往往一個城市內要為網絡應用部署多個邊緣計算中心,方便應用流量就近計算,這種成本非常高,所以用在工業級非常合適。普通的5G上網流量,還是老老實實的走原來路徑,網絡傳輸的時延是節約不了的


5G中還有一種降低時延的方法。對於我們5G上網而言,造成時延比較大的原因還有可能是網絡設備的處理時延,例如路由器。過去路由器對所以流量統一處理,一旦流量擁塞,低時延業務和其他業務會一起處理,那就增加了低時延業務的處理時間。這就和排隊一樣,低時延業務必須等前面的業務處理完才能被網絡設備處理。


5G可以實現網絡分片來降低設備的處理時延,可以支持低時延的業務單獨的處理,我畫了一個簡易的圖來顯示4G和5G的區別。


我們可以看到,5G的網絡承載中可以單獨劃分一個低時延的分片。這個分片單獨享用CPU、NP這些網絡設備的芯片處理資源。相對4G來說,低時延業務和普通業務一起處理。而5G的網絡承載,低時延業務單獨處理,享用單獨的帶寬、單獨的硬件處理資源,網絡設備優先處理。


這也就是意味著,使用分片技術,在5G網絡承載中,低時延業務永遠不會擁塞,永遠第一個在網絡設備中處理完畢。這樣就避免4G時網絡流量擁塞時的業務處理時間,整個承載網相當於為低時延業務,如自動駕駛,劃分了一個專用網,網絡處理時延當然大大降低了

所以這就是5G如何實現端到端的低時延的技術:空口時延降低到0.5ms,邊緣計算節約了處理的流程,而網絡分片降低了設備處理的實現。這三個技術組合,實現了端到端的低時延。


正是由於低時延的處理在網絡和網絡設備需要很大的建設投入,所以5G的低時延應用基本是用於工業和商業的,下表是5G的主要應用場景,我們也可以想象如果一個遊戲廠商要提供低時延VR遊戲應該怎麼做?首先要在每個城市建設多個邊緣計算節點,其次需要向運營商申請專用的VR遊戲網絡分片,才能實現端到端的低時延。這樣其實非常難


IT老菜鳥


雖然5G具有低延遲的特性,理論上5G的空口延遲可以做到1毫秒。但是這個延遲指的是終端(手機)到基站之間的延遲,而基站和互聯網服務器之間的數據傳輸仍然是通過光纖完成的。所以理論上5G的延遲不會比光纖更低的,而現在很多大城市都是光纖到戶,普通家庭寬帶使用的本身就是光纖網絡,所以5G的延遲應該會和目前的家用光纖寬帶差不多。

如上圖所示,這是我用測速網站測量家中光纖寬帶的網速結果,可以看到與服務器之間的延遲(PING值)只有1毫秒。這是因為我家距離最近的電信節點非常近,網絡數據在1毫秒內即可完成傳遞。

上圖是使用華為Mate 20 X 5G版,通過中國聯通5G網絡進行的測速,可以看到網速達到了645Mbps,比我家的寬帶快了很多,但延遲(Ping)卻有10毫秒,雖然這個延遲相對於4G網絡平均50毫秒的延遲已經是相當低了,但是對比我家的光纖寬帶仍然有很大差距。

這是因為5G再快,也不可能突破光速,而光纖本身就是利用光來傳遞信號,已經是物理上的速度極限了。除非未來實現量子級別的通信技術,或者其它什麼黑科技,讓網絡突破光速,否則現在的光纖就是網絡延遲的極限。

而光速雖然很快,但仍然會受到通信距離的影響。比如中美之間海底光纜的長度大約為30000公里,計算可得光信號從中國到美國之間的延遲大約是1/10秒,也就是100毫秒,一來一回就是200毫秒。儘管這個延遲比人眨眼的速度還快,但是在一些網絡應用中的感受還是非常明顯的。比如一些射擊網絡遊戲玩家在美國服務器上玩遊戲的體驗,就和在國內服務器上玩同一款遊戲的體驗完全不同。

所以我們在討論5G的低延遲特性時,也不能盲目樂觀,因為5G的延遲也受到了很多方面的影響,至少在玩網絡遊戲方面,體驗並不會超過現有的光纖寬帶。

但是低於10毫秒的網絡延遲,已經可以讓過去很多技術設想成為顯示了。比如一直在宣傳的“雲遊戲”,未來智能手機的硬件可能不需要太高,只要能夠連接5G網絡,就可以通過“雲操作”的方式,遠程控制專業的高性能主機來玩遊戲,這就大大降低了手遊玩家在硬件上的投入成本。

另外5G也適用於一些無法使用有線光纖的場景,比如遠程控制汽車、無人機等,5G的低延遲可以讓這些技術得到進一步的發展。


貓眼看數碼


低延時不是改變物理定律,讓信號比光跑得快。

主要的延時在交換機等設備處理轉發數據方面。比如短小關鍵的控制數據,和丟一包無所謂的視頻大包一起排隊,就會造成控制信號的延時過大,最重要的是延時不可控。

工業以太網早就有相關標準,建立了優先級,對特定的包優先發送,減小延時。更進一步還能確保延時基本固定。這在時間敏感的控制系統裡是非常重要的。

5g的技術細節不太瞭解,但肯定是同樣的邏輯。


味冷


題主是個明白人。

再一次回答這個問題。5g只是一個協商的標準和物理的介質類型。以及速率等。工作在Osi網絡模型的第1層。所有的5g終端到達5g的接收器,也就是信號接收塔。走的是5g鏈路。信號塔跟信號塔之間有可能走的也是5g線路。但是底層走的肯定還是光纖。光纖上面走的肯定還是網絡協議,比如TCP IP。只是你到信號塔的速度變快了。底層這塊可以經過擴容,實現更快的速度,這個基本上不用擔心。光纖的速度不會比5g慢到哪去。但明確的是底層走的就是光纖。


數通邁克小牛


應邀回答本行業問題。

5G的低時延指的是終端到服務器的完成過程,這部分將是5G三大場景之中的URLLC(超高可靠低時延)。

5G之中有三大應用場景,分別是eMBB(增強型移動寬帶)、URLLC(超高可靠低時延)、mMTC(海量機器類終端通信)。

5G和以往的2/3/4G不同,引入了很多新的性能要求,其中比較關鍵的幾個性能參數就是帶寬、時延、連接數,按照這幾個不同的參數也分為了三大應用場景,其中對於時延要求最高的是URLLC,要求端到端時延達到1ms。


為了完成這1ms的嚴苛要求,第五代移動通信技術做出了很多的努力。

在我們目前的4G網絡之中,框架就決定了很難降低時延。

在整個4G網絡之中,UE(終端)需要將信息傳輸給基站,基站再傳輸到核心網,核心網再連接服務器。

在整個流程之中,終端處理需要時延、終端和基站之間有無線空口時延、基站還有處理時延、基站傳輸到核心網還有傳輸時延,核心網處理時延、核心網到服務器的時延、服務器的處理時延,這些時延加在一起,就是終端到服務器的時延。如果無線鏈路惡化需要重傳的話,時延還會大大的增加。

以4G網絡的10ms時延的要求,大概是終端處理時延4ms、空口時延4ms、核心網處理時延1ms。這樣才能滿足4G的10ms的系統性能要求,很顯然的這裡沒有計算服務器的時延。

為了完成5G的1ms時延,對5G的空口技術、網絡框架等都做了很大的改動,而且對於終端的性能也有了更高的要求。

5G通過引入了新空口技術,大大的降低了空口的時延,但是最關鍵的地方還是在5G核心網層面發生了大的改變。

5G空口技術做出了很大的改變,5G引入了新空口設計,更靈活的幀結構,只包含子幀降低了調度時延,多種波形參數支持eMBB/URLLC。


更重要的部分是在核心網,核心網功能的不斷下沉,貼近基站側的核心網,另外引入的邊緣計算,使得數據不必再長途到核心網部分才能被處理,這樣才可以做到儘量的降低時延。

另外,網絡切片技術的引入,也使得運營商可以針對不同的業務類型定製化服務,使得可以針對性的給客戶提供不同業務需求的服務。

不過這裡需要注意的是,如果是NSA(非獨立組網)的話,對於eMBB支持是沒有太大的問題的,但是對於URLLC支持就沒有那麼好了。目前國內的運營商在初期可能會都以NSA組網開始,後續的URLLC還需要整個網絡向SA(獨立組網)演進。

總而言之,5G的低時延是在增強了終端的性能、降低了空口的時延,並且核心網下沉,引入邊緣計算,多管齊下才可以完成的。

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通信一小兵


低延遲指的是前端,核心鏈路還是原來的樣子。用戶終端到核心機房之間相當於光纖直連,5G邊緣雲就放在核心機房,像視頻類這些高帶寬應用,會在邊緣雲上建立鏡像服務,這樣就可以大大緩解帶寬壓力。


光明右使8787


【建議】2G、3G時代流量昂貴,或網速慢,或室內信號弱,路由器恰恰是這個時候廣大用戶不滿意運營商的移動網絡而勾搭成奸的一個“小三”😄。時代變遷,路由器這個配角漸漸成為公眾最主要的通訊方式,媳婦最終熬成婆逐漸成了主角,而移動運營商的移動網絡反而成了配角。

如今5G建設當頭,不如研發路由器式的微基站,把路由器加以改進,WiFi信號和5G蜂窩網絡經路由器分流,WiFi信號獨享,5G語音業務和流量跟周圍鄰居共享,初期成本由運營商補貼和用戶共同承擔。入戶光纖可以滿足高速率傳輸的要求,利用現有條件高效率利用,運營商鋪設的成本會低,效率高,普及快,解決多年來3G、4G超高頻室內信號弱、網速打折扣、密集區擁堵、高延遲的老毛病。

對於現在的5G少數對少數的測試網速達到多少個G,對於公眾來說沒有任何吸引力,不屑一顧,原來的3G、4G也是這麼測試吹捧和大肆宣傳的呀!

現在該到了4G、5G和WiFi一統天下實現統一的時候了,研發出像路由器大小的室內微基站,運營商就可以徹底的放心大膽的關閉2G網絡了,別像現在搞的像汽車一邊兩個輪子在坑坑窪窪的2G土路上,另一邊的兩個輪子在4G5G的平平坦坦高速上,這種奇特搞笑且高耗能低效率的現象!

期待未來手機室內信號不再不穩定,不再4G HD跟E之間來回的“盪鞦韆”,期待未來室外基站為自動駕駛眼觀六路耳聽八方,室內微基站為智能家居開啟新時代。


用戶51642474393


宣傳中的“低時延”不是普通百姓能理解的。幹線傳輸和數據交換的時延與5G沒關係。5G的所謂低時延,是指基帶算法和通訊協議中的相關環節減少了延時,也就是說,5G技術規範的效率更高。簡單說,你去華為總部訪問,手續一堆,剛進去你意外突然出來了,於是再辦手續……這就是你與華為總部之間聯繫的“時延”。與你多快時間跑上樓將帶來的東西放下沒什麼關係。


風吹6700


這問題問的,你知道光信號的時延是多少嗎?你知道現在信號的時延主要是哪些因素決定的嗎?實際應用中的通信信號的時延又是哪些因素產生的?不懂就不要裝懂!以為自己好像什麼都知道,然後問一些似是而非的問題顯得自己有多麼與眾不同,簡直羞你先人!


夜空的深藍


低時延主要在空口,光纖的延時很小


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