1ms，這是未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的端到端時(shí)延要求。這1毫秒，將徹底顛覆人類(lèi)未來(lái)生活。

　　為了理解這1ms端到端時(shí)延，我們先來(lái)比較一下2/3/4G網(wǎng)絡(luò)和WiFi的端到端時(shí)延。

　　這是來(lái)自獨(dú)立第三方網(wǎng)絡(luò)測(cè)試機(jī)構(gòu)Open Signal的測(cè)試結(jié)果。

　　時(shí)延最短的是LTE，為98ms，這幾乎是5G的1ms時(shí)延的100倍。

　　LTE的這個(gè)98ms時(shí)延是怎么來(lái)的呢？

　　通常，我們說(shuō)LTE的用戶面端到端時(shí)延為6.5～20.5ms，指的是從UE（手機(jī)）—>基站（eNodeB）—>網(wǎng)絡(luò)回傳（光纜線路）—>核心網(wǎng)（EPC）的單向時(shí)延（下圖紅色方框內(nèi)部分）。

　　其中，

　　手機(jī)處理時(shí)延：4ms

　　基站處理時(shí)延：4ms

　　核心網(wǎng)處理時(shí)延：1ms

　　基站到核心網(wǎng)的回傳時(shí)延：1～15ms（視基站到核心網(wǎng)的物理距離而定）

　　還有一些資源調(diào)度需要花費(fèi)時(shí)延。

　　如果遇到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較差，基站無(wú)法解碼數(shù)據(jù)包，基站會(huì)要求手機(jī)重新發(fā)送一次，這叫HARQ重傳技術(shù)。

　　如下圖所示，如果出現(xiàn)HARQ重傳，這個(gè)時(shí)延或再增加4-5ms（視重傳率而定）。

　　注：

　　●LTE中，一個(gè)subframe長(zhǎng)度為1ms，包含兩個(gè)時(shí)隙?；荆╡NodeB）的處理時(shí)延為4個(gè)subframe，即4ms。

　　●TTI（Transmit Time Interval），是LTE最小的調(diào)度時(shí)間間隔。LTE最小的解調(diào)單位是1ms的subframe（包含兩個(gè)時(shí)隙），因此，一般認(rèn)為最小TTI為1ms。

　　由上圖可知，在不考慮HARQ重傳等情況下，理論上，手機(jī)-基站單向傳輸時(shí)延可以到5ms。

　　但是，當(dāng)我們說(shuō)端到端時(shí)延時(shí)，指的是Ping端到端測(cè)試，這個(gè)時(shí)延是指UE（手機(jī)）發(fā)送數(shù)據(jù)包到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的往返時(shí)延(RTT)。

　　我們?cè)谧鯬ing端到端測(cè)試時(shí)，數(shù)據(jù)包從手機(jī)—>基站—>網(wǎng)絡(luò)回傳（光纜線路）—>核心網(wǎng)—>光纜傳輸—>互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，然后再返回手機(jī)。

　　此時(shí)，LTE核心網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的物理距離將主要決定了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。這是因?yàn)?，互?lián)網(wǎng)通過(guò)光纜連接，而我們要訪問(wèn)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器分散在世界各地，物理距離較遠(yuǎn)。

　　以O(shè)pen Signal的測(cè)試結(jié)果為例，假設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部（手機(jī)-基站-核心網(wǎng)）的傳輸時(shí)延為30ms，那么，核心網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的物理距離傳輸就花費(fèi)了68ms。

　　所以，對(duì)于未來(lái)5G的1ms端到端時(shí)延目標(biāo)，我們不但要面對(duì)減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時(shí)延的挑戰(zhàn)，還要克服光纜傳輸物理時(shí)延。

　　盡管我們可以通過(guò)減小TTI、幀和HARQ等時(shí)延來(lái)減少5G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時(shí)延，可是，即使是我們將蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時(shí)延減小到0，也很難滿足1ms的需求。

　　光纖的傳播速率為200公里/毫秒，即使5G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時(shí)延為0，數(shù)據(jù)包在1ms內(nèi)往返傳輸最大距離不過(guò)100公里。100公里，大概也就是一個(gè)地級(jí)市到另一個(gè)地級(jí)市的距離。

　　100公里，談什么遠(yuǎn)程控制中心發(fā)指令？車(chē)聯(lián)網(wǎng)的范圍也只能局限在一個(gè)地市吧。

　　為了解決光纜傳輸?shù)奈锢頃r(shí)延，未來(lái)的5G技術(shù)一定要將網(wǎng)絡(luò)下沉和分裂、讓用戶就近訪問(wèn)等辦法來(lái)解決物理時(shí)延。

　　5G專(zhuān)家說(shuō)，提升網(wǎng)速相對(duì)還容易解決，低時(shí)延（和高可靠性）可得花費(fèi)大量工作。

　　姑且不談這項(xiàng)工作有多困難，我們來(lái)談?wù)勥@1ms是一個(gè)多么恐怖的概念？

　　人體神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度是多少？我們的軀體感覺(jué)系統(tǒng)分布于全身，信息從軀體感覺(jué)感受器傳導(dǎo)到脊椎和腦干的軸突是身體感覺(jué)系統(tǒng)的第一級(jí)傳入纖維（primary afferent axons）。

　　研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)痛覺(jué)從指尖傳導(dǎo)到腦干，也就是相當(dāng)于痛覺(jué)傳導(dǎo)距離1米左右，需要花費(fèi)29到200ms（軸突直徑位于Aδ）。這還不包括運(yùn)動(dòng)反饋和認(rèn)知過(guò)程。

　　這只是信息傳導(dǎo)到了腦干，而人體要作出反應(yīng)，還需要一點(diǎn)時(shí)延，這個(gè)時(shí)延大概是幾十毫秒。

　　當(dāng)我們?cè)谕嬉恍┙换ビ螒?，比如第一人稱(chēng)射擊類(lèi)游戲時(shí)，研究指出，50ms的時(shí)延完全不影響游戲體驗(yàn)。通常，玩家與服務(wù)器之間存在100ms延遲時(shí)，并不會(huì)覺(jué)得游戲“卡頓”。

　　我們?cè)賮?lái)看看電影。

　　電影膠片是以24fps的速度播放的。fps（Frame per Second），即每秒顯示的幀數(shù)，畫(huà)面更新率。這個(gè)24fps，大概是41.66ms，我們的眼睛完全感覺(jué)不到任何卡頓，非常流暢。

　　對(duì)于電視信號(hào)的音頻/視頻延遲（唇音同步），聲音超前畫(huà)面40ms到滯后畫(huà)面60ms范圍內(nèi)，人們明顯不會(huì)感覺(jué)聲畫(huà)不同步。

　　是的，人類(lèi)在幾十毫秒時(shí)延內(nèi)是反應(yīng)遲鈍的。

　　你抱著筆記本電腦在外面做路測(cè)，一不小心電腦從你手上滑落，你迅速反應(yīng)，接住將要落地的電腦。你也許正慶幸自己反應(yīng)之神速，可是，我要告訴你，當(dāng)你的電腦下落1米距離時(shí)，它已經(jīng)花費(fèi)了250毫秒。

　　那么，想象一下，這個(gè)只有1ms時(shí)延的5G網(wǎng)絡(luò)多么恐怖？網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不再是那個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)人類(lèi)真正可以觸覺(jué)的網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)比你身體反應(yīng)速度還快的網(wǎng)絡(luò)。

　　說(shuō)說(shuō)這一年炒得很火的VR。

　　VR的運(yùn)動(dòng)的光子延遲不超過(guò)20ms，我們就會(huì)感覺(jué)沉浸于現(xiàn)實(shí)世界。這是1ms的5G時(shí)延的20倍。

　　當(dāng)然啦，你要用VR看AV，這才是剛需。沒(méi)關(guān)系，1ms比你生理反應(yīng)速度還快，完全不用擔(dān)心沉浸感。

　　我們談5G時(shí)延，很多人都會(huì)想到車(chē)聯(lián)網(wǎng)和無(wú)人駕駛，這涉及到了人們最關(guān)心的交通安全問(wèn)題。

　　假設(shè)汽車(chē)的行駛速度為60公里/小時(shí)，60ms時(shí)延的制動(dòng)制動(dòng)距離為1米，10ms時(shí)延的制動(dòng)距離為17厘米，而1毫秒的5G時(shí)延，制動(dòng)距離僅為17毫米。

　　這是有多安全？

　　你家汽車(chē)的安全氣囊，光是充氣過(guò)程就需要20至30ms。

　　…

　　好了，這牛我不能再往下吹了，要上天了。

　　一句話，除了我們通信工程師可以利用1ms低時(shí)延來(lái)做令人頭痛的高鐵覆蓋之外，這個(gè)世界上，還沒(méi)有1ms時(shí)延的商業(yè)需求。

　　1毫秒，通信汪，改變整個(gè)世界。