在数据传输中什么的传输延迟最小，数据传输低延迟

如何实现超低时延
几代通信技术带给用户的感受，让人更容易解读为无线通信技术在传输速率上的突飞猛进。然而与3G、4G网络相比，5G还有一个非常重要的特性是数据传输中的超低时延。在5G开始研究之初，便明确了5G问世的一个非常重要使命就是充分激发并释放垂直行业应用的潜力。从自动驾驶到工业控制，这些美好的梦想一一照进照现实都离不开5G的超低时延特性。更有业界专家认为如果没有超低时延特性，5G只能算是4G+。
对于5G超低时延，读者一定会有这样那样的疑问，让我们一边提问一边尝试回答，希望能够带给大家一些有意义的信息。
为什么4G时延无法满足这些应用的要求？
举个例子，对于自动驾驶，时延直接影响车辆在响应操作前移动的距离。现有4G网络平均50ms时延条件之下，时速100公里的汽车，从发现障碍到启动制动系统仍需要移动约1.4米。不要小看这1米多的距离，在危急时刻，每增加一厘米都意味着多一分生命危险。因此由于道路交通事关人身安全，控制指令，尤其是制动指令抵达车辆的时间要求达到1毫秒的级别，即控制指令自发出到抵达车辆仅前进了3cm。
5G究竟需要多低的时延？
ITU、IMT-2020推进组等国内外5G研究组织机构均对5G提出了毫秒级的端到端时延要求，理想情况下端到端时延为1ms，典型端到端时延为5-10ms左右。我们目前使用的4G网络，端到端理想时延是10毫秒左右，LTE的端到端典型时延是50-100ms，这意味着5G将端到端时延缩短为4G的十分之一。而3G的端到端时延是几百毫秒量级。
这里，端到端时延的定义是：数据包从离开源节点的应用层时算起一直到抵达并被目的节点的应用层成功接收一共经历的时间长度。并且，根据业务模型不同，端到端时延还可分为单程时延和回程时延，其中回程时延还需加上发射端正确接收到应答数据包所需的时延。因此，端到端时延包括空口时延、核心网时延以及PDN网络时延。
那么，5G通过哪些技术实现超低时延呢？
既然端到端时延由多段路径上的时延加和而成，仅靠单独优化某一局部的时延都无法满足1ms的极致时延要求，因此5G超低时延的实现需要一系列有机结合的技术。5G低时延的实现将主要遵循这样的思路，一方面要大幅度降低空口传输时延，另一方面要尽可能减少转发节点，并缩短源到目的节点之间的“距离”。此外，实现5G低时延还需兼顾整体，从跨层考虑和设计角度出发，使得空口、网络架构、核心网等不同层次的技术相互配合，让网络能够灵活应对不同垂直业务的时延需求。
目前，超低时延的完整技术方案尚不明朗，这里给出可能在未来扮演重要作用的关键技术。
新型帧结构
套用小编团队中物理层大牛的原话，“Framestructure是无线通信的核心，直接决定了系统的功能设计与服务水平”。为了有效降低空口时延，在3GPP正在进行NR的研究项目，在帧结构方面，将考虑采用更短的子帧长度，并在同一子帧内完成ACK/NACK反馈。美国运营商Version在近期公布的5G标准中也遵循了相同的设计思路。

UDP的校验和计算时数据是怎样计算的

UDP计算校验和的方法和计算IP数据报首部校验和的方法相似。但不同的是：IP数据报的校验和只检验IP数据报的首部，但UDP的校验和是将首部和数据部分一起都检验。在发送端，首先是将全零放入检验和字段。再将伪首部以及UDP用户数据报看成是由许多16bit的字串接起来。

若UDP用户数据报的数据部分不是偶数个字节，则要填入一个全零字节(即：最后一个基数字节应是16位数的高字节而低字节填0)。然后按二进制反码计算出这些16bit字的和(两个数进行二进制反码求和的运算的规则是：从低位到高位逐列进行计算。

0和0相加是0，0和1相加是1，1和1相加是0但要产生一个进位1，加到下一列。若最高位相加后产生进位，则最后得到的结果要加1)。将此和的二进制反码写入校验和字段后，发送此UDP用户数据报。

在接收端，将收到的UDP用户数据报连同伪首部(以及可能的填充全零字节)一起，按二进制反码求这些16bit字的和。当无差错时其结果应全为1。否则就表明有差错出现，接收端就应将此UDP用户数据报丢弃。

扩展资料：

UDP协议全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。

UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。

UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。

UDP报文没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，可靠性较差。但是正因为UDP协议的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，适合对可靠性要求不高的应用程序，或者可以保障可靠性的应用程序，如DNS、TFTP、SNMP等。

参考资料来源：百度百科–UDP

试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点

区别：

电路交换

优点：

1.信息传输时延小

2.信息以数字信号的形式在数据信道上进行“透明”传输，交换机对用户的数据信息不存储、处理，交换机在处理方面的开销比较小，对用户的数据信息不用附加控制信息，使信息的传送效率较高

3.信息的编译吗和代码格式由通信双方决定，与交换网络无关。

缺点:

1.网络的利用率低

2.线路的利用率低

3.限不同速率、不同代码格式、不同控制方式的相互直通

4.无呼损。

报文交换：

优点：

1.不同的终端接口之间可以相互直通

2.无呼损

3.利用动态的复用技术，线路的利用率较高。

缺点：

1.传输时延大，而且变化的范围比较大

2.利用“存储-转发”，所以要求交换系统有较高的处理速度和大的存储能力

3.实时性较差。

分组交换

优点：

1.可以对不同的接口终端进行匹配

2.网络轻载情况下，传输时延较小，且比较稳定

3.线路利用率高

4.可靠性高

5.经济效益好

缺点：

1.网络系统附加了大量的控制信息，对于报文较长的信息传输率低

2.技术实现复杂

扩展资料：

电话通信的过程是：首先摘机，听到拨号音后拨号，交换机找寻被叫，向被叫振铃同时向主叫送回铃音，此时表明在电话网的主被叫之间已经建立起双向的话音传送通路；当被叫摘机应答，即可进入通话阶段；在通话过程中，任何一方挂机，交换机毁拆除已建立的通话通路，并向另一方送忙音提示挂机，从而结束通话。

从电话通信过程的描述可以看出，电话通信分为三个阶段：呼叫建立、通话、呼叫拆除。电话通信的过程，即电路交换的过程，因此，相应的电路交换的基本过程可分为连接建立、信息传送和连接拆除三个阶段。

报文交换是一种信息传递的方式。报文交换不要求在两个通信结点之间建立专用通路。结点把要发送的信息组织成一个数据包——报文，该报文中含有目标结点的地址，完整的报文在网络中一站一站地向前传送。

每一个结点接收整个报文，检查目标结点地址，然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个结点。经过多次的存储——转发，最后到达目标，因而这样的网络叫存储——转发网络。其中的交换结点要有足够大的存储空间，一般是磁盘，用以缓冲收到的长报文。

交换结点对各个方向上收到的报文排队，对照下一个转结点，然后再转发出去，这些都带来了排队等待延迟。报文交换的优点是不建立专用链路，但是线路利用率较高，这是由通信中的等待时延换来的。

分组交换也称为包交换，它将用户通信的数据划分成多个更小的等长数据段，在每个数据段的前面加上必要的控制信息作为数据段的首部，每个带有首部的数据段就构成了一个分组。首部指明了该分组发送的地址，当交换机收到分组之后，将根据首部中的地址信息将分组转发到目的地，这个过程就是分组交换。能够进行分组交换的通信网被称为分组交换网。

分组交换的本质就是存储转发，它将所接受的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当它可以发送信息时，再将信息发送到相应的路由上，完成转发。其存储转发的过程就是分组交换的过程。

分组交换的思想来源于报文交换，报文交换也称为存储转发交换，它们交换过程的本质都是存储转发，所不同的是分组交换的最小信息单位是分组，而报文交换则是一个个报文。由于以较小的分组为单位进行传输和交换，所以分组交换比报文交换快。报文交换主要应用于公用电报网中。

参考资料：百度百科-分组交换百度百科-报文交换百度百科-电路交换

目前5G与光迁对比，谁的网络延迟更低？怎么样？

5G和光纤网络延迟对比，首先需要明确一个事情：一次手机与手机之间的无线通信，过程如下图。通俗来讲，一般无线通信过程中99%的传输路径，是在光纤网络中完成的，通过无线通信传输的部分，可能只占不到1%。5G需要光纤，因为光纤可以传输5G产生的巨大数据量。

手机与基站之间的通信，确实被5G给颠覆了，不管是速率，还是时延，都有很大的提升。并且5G核心网中，针对5G做了一些协议的优化。这部分的优化，主要是为了降低运营商部署运维的难度，并不能用户带来体验上的提升。5G再快，也快不过有线网络。

5G的测试速率达到几个G，那是在实验场景下的理论值，是没有其他的终端抢带宽，一旦终端数量多了，就很难说了。在理论环境下，通过光纤传输的电脑能享受到的速率和信号质量，会远好于5G连接。讨论延迟要分下面两种情况：用户到用户。比如在同一个局域网内直传文件、视频等。用户到服务器。比如下载、在线玩游戏、云服务、网络直播等。

理论上5G的空口延迟可以做到1ms，但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。是什么造成网络延迟的？网络延迟，是指一个IP包从源主机进程发出开始计时，到达目的地主机进程为止，所经历的时间，单位是ms。

IP包从源主机一路经过多个中继设备，如交换机、路由器等，最终到达终点，网络延迟由以下三者组成：网络延迟
=传输延迟+处理延迟+
缓冲队列延迟

1传输延迟这个延迟是指光信号、电信号在有线介质，光纤、网线上的延迟，或无线电信号在空气介质中的延迟，这种传输延迟只和信号在传输介质上的传输速度有关，用户无法改变该延迟。

2处理延迟网络硬件或软件在接受IP包再进行转发，包括封装、解封装、编码、解码时间，经过设备越多，设备吞吐能力越弱，延迟越大。

3缓冲队列延迟如果传输过程中没有其他网络设备，就没有任何网络拥塞，缓冲队列的延迟几乎为0，好比两端用一根线直接连接。实际上网络拥堵经常发生，因为服务器对带宽的需求无止境，所以拥堵是常态。当网络拥堵时，路由器将无法及时转发的流量缓冲在出口的队列，可能采用加权公平队列，WFQ)、低延迟队列(LLQ)，先进先出队列(FIFO)策略。

这时队列可能会出现几百毫秒或更多的延迟。此值是可变的，可以接近0或几秒不等，依赖网络的拥堵程度。什么是加权公平队列，WFQ？将不同的种类流量放入不同的队列，预先给不同的队列分配一个权值、或百分比，采用公平轮转的方式来依次发送每个队列的缓冲数据。

什么是低延迟队列，LLQ？依据IP优先级，高优先级的语音流量最先发送，VIP客户也可以插队。什么是先进先出队列，FIFO？先到的先发，后到的后发。传输延迟和处理延迟一般是恒定的，过大的网络延迟主要是由缓冲队列延迟过大造成的！

确切来说5G所能提供的网络速度相当于固定光纤宽带能够达到的速度。在大的网络环境下，5G离开光纤，说5G比光纤快或5G比光纤延迟低，就是对概念理解得不够透彻。