Zwaar verkeer op smalle wegen kan een van de belangrijkste oorzaken van verkeersopstoppingen zijn, wat ook geldt voor communicatienetwerken. Als er meer gegevens worden verzameld dan de toegestane gegevenscapaciteit aankan, communicatie latentie resultaten. Dit heeft een verwoestend effect op op 5G gebaseerde internetdiensten zoals zelfrijdende auto's, autonome robots en chirurgie op afstand.

Een onderzoeksteam onder leiding van professor Kyunghan Lee van de School of Electrical and Computer Engineering van UNIST heeft een nieuwe techniek voorgesteld die de congestieproblemen in de netwerkomgeving kan verminderen. Het team presenteerde hun nieuwste werk, "ExLL:een congestieprotocol met ultralage latentie voor mobiel mobiel netwerk" op de ACM CoNEXT 2018, gehouden in Iraklion, Griekenland, op 6 dec. 2018.

Volgens het onderzoeksteam de nieuwe techniek presteert beter dan Google's Biblio (BBR), dat bekend staat als het beste transmissieprotocol met lage latentie. De prestatie-evaluatie en verificatie werden in binnen- en buitenland uitgevoerd in samenwerking met het onderzoeksteam van professor Sangtae Ha van de University of Colorado Boulder, die beschikt over een testfaciliteit voor mobiele communicatienetwerken.

Communicatievertraging is een fenomeen waarbij wanneer onbehandelde gegevens zich ophopen in het netwerk, vertraging van de gegevensoverdracht veroorzaken. Dit wordt ook wel 'bufferbloat' genoemd. Wanneer bufferbloats worden waargenomen in het datacenter of het mobiele communicatienetwerk, de verzending van pakketten wordt vertraagd en de efficiëntie van de gegevensuitwisseling en de servicekwaliteit worden verminderd.

Een oplossing hiervoor is een transmissieprotocol met lage vertraging. Het is een methode om de netwerksituatie te begrijpen en de datatransmissiesnelheid aan te passen en de vertraging te verminderen. Om de hoeveelheid netwerkbandbreedte te begrijpen die in het verleden door het netwerk kan worden verwerkt, er is een methode gebruikt om de netwerkstatus te onderzoeken door de transmissiehoeveelheid per tijdseenheid te verhogen of te verlagen. De hoeveelheid datatransmissie wordt geregeld terwijl rekening wordt gehouden met de verandering van de vertragingsprestatie in overeenstemming met de toename of afname van de transmissiehoeveelheid. Echter, De BBR van Google heeft niet de ideale minimale (langzaamste) prestatie bereikt bij het verzenden van de maximale gegevens die door het netwerk zijn toegestaan ​​(maximale gegevenssnelheid).

"Het is moeilijk om de ideale prestatie te bereiken vanwege de inefficiëntie van het zoeken zelf in de bestaande techniek, " zei Shinik Park, de eerste auteur van de studie. "Deze technologie is een smartphone, "We hebben het probleem opgelost door alleen het transmissieprotocol van mobiele communicatieterminals te wijzigen."

De onderzoekers concentreerden zich op het uitwerken van de toegestane netwerkcapaciteit voor een efficiënt transmissieprotocol met lage latentie. Als de hoeveelheid verzonden gegevens niet meer is dan de netwerkbandbreedte die is toegestaan ​​door de mobiele communicatieterminal, de gegevens worden niet onnodig verzameld. Om dit te doen, de onderzoekers observeerden het patroon van pakketten die werden ontvangen door de mobiele communicatieterminal en leidden rechtstreeks de bandbreedte van het mobiele communicatienetwerk af.

"In LTE-netwerken, het patroon van de hoeveelheid gegevens die per milliseconde wordt ontvangen en het interval van aankomst van pakketten gedurende deze tijd is anders, ", zegt Junseon Kim in het PhD-programma in Computer Science. "Dit hangt af van de middelen die aan het basisstation zijn toegewezen en de kanaalvoorwaarden, het is dus mogelijk om de toegestane netwerkcapaciteit te kennen door deze te analyseren, en als de observatietijd anders is, het kan worden toegepast op het 5G-netwerk."

Zodra de toegestane netwerkcapaciteit (baseline) bekend is, de mobiele communicatieterminal zendt eenvoudig de berekende referentie naar de server, en de server regelt direct de hoeveelheid datatransmissie van de mobiele communicatieterminal. Als de huidige doorvoer minder is dan de toegestane netwerkcapaciteit, het zal de doorvoer snel verhogen. Als de huidige netwerkcapaciteit bijna bereikt is, het zal fijn worden verhoogd.

"ExLL kan inefficiënties in het zoekproces elimineren en netwerken met ultralage latentie implementeren, ", zegt professor Lee. "Het is een bestaand transmissieprotocol met lage latentie dat een belangrijke rol speelt bij chirurgie op afstand, verre hommelcontrole, en op 5G gebaseerde autonome navigatie."

Het transmissieprotocol met lage latentie is ontwikkeld nadat het bufferbufferconcept in 2011 was gedefinieerd leidend tot Google's BBR. Google heeft BBR sinds 2016 als een van zijn transportprotocollen opgenomen, en onlangs BBR toegevoegd aan het Google Cloud Platform (GCP). Dit doet denken aan Google's adoptie van zijn eigen ontwikkelingsprotocollen (SPDY, QUID) in de HTTP/2- en HTTP3-standaarden, die webtransmissietechnologieën zijn.