Il traffico intenso su strade strette potrebbe essere una delle principali cause di congestione del traffico, che vale anche per le reti di comunicazione. Se vengono raccolti più dati di quelli consentiti dalla capacità di dati consentita, risultati di latenza di comunicazione. Ciò ha un effetto devastante sui servizi Internet basati sul 5G come le auto a guida autonoma, robot autonomi e chirurgia a distanza.

Un team di ricerca guidato dal professor Kyunghan Lee presso la School of Electrical and Computer Engineering dell'UNIST ha proposto una nuova tecnica in grado di ridurre i problemi di congestione nell'ambiente di rete. Il team ha presentato il suo ultimo lavoro, "ExLL:un protocollo di congestione a latenza ultra bassa per la rete cellulare mobile" all'ACM CoNEXT 2018, tenuto a Heraklion, Grecia, il 6 dicembre 2018.

Secondo il gruppo di ricerca, la nuova tecnica ha prestazioni superiori a Biblio di Google (BBR), che è noto come il miglior protocollo di trasmissione a bassa latenza. La valutazione e la verifica delle prestazioni sono state intraprese in patria e all'estero in collaborazione con il gruppo di ricerca del professor Sangtae Ha dell'Università del Colorado Boulder, che vanta una struttura di test della rete di comunicazione mobile.

Il ritardo di comunicazione è un fenomeno in cui quando i dati non trattati si accumulano nella rete, causando un ritardo nella trasmissione dei dati. Questo è anche chiamato "buffer bloat". Quando si osservano sovraccarichi di buffer nel data center o nella rete di comunicazione mobile, la trasmissione dei pacchetti è ritardata e l'efficienza dello scambio dati e la qualità del servizio sono ridotte.

Una soluzione a questo è un protocollo di trasmissione a basso ritardo. È un metodo per cogliere la situazione della rete e regolare la velocità di trasmissione dei dati e ridurre il ritardo. Per comprendere la quantità di larghezza di banda della rete che può essere gestita dalla rete in passato, è stato utilizzato un metodo per sondare lo stato della rete aumentando o diminuendo la quantità di trasmissione per unità di tempo. La quantità di trasmissione dei dati è controllata considerando la variazione delle prestazioni di ritardo in base all'aumento o alla diminuzione della quantità di trasmissione. Però, Il BBR di Google non ha raggiunto le prestazioni minime (più lente) ideali durante l'invio dei dati massimi consentiti dalla rete (velocità dati massima).

"È difficile raggiungere la prestazione ideale a causa dell'inefficienza della ricerca stessa nella tecnica esistente, "ha detto Shinik Park, il primo autore dello studio. "Questa tecnologia è uno smartphone, "Abbiamo risolto il problema modificando solo il protocollo di trasmissione dei terminali di comunicazione mobile".

I ricercatori si sono concentrati sull'elaborazione della capacità di rete consentita per un protocollo di trasmissione efficiente a bassa latenza. Se la quantità di dati inviati è pari alla larghezza di banda della rete consentita dal terminale di comunicazione mobile, i dati non verranno accumulati inutilmente. Per fare questo, i ricercatori hanno osservato lo schema dei pacchetti ricevuti dal terminale di comunicazione mobile e hanno dedotto direttamente la larghezza di banda della rete di comunicazione mobile.

"Nelle reti LTE, il modello della quantità di dati ricevuti per millisecondo e l'intervallo di arrivo dei pacchetti durante questo tempo è diverso, " dice Junseon Kim nel corso di dottorato in Informatica. "Questo dipende dalle risorse assegnate alla stazione base e dalle condizioni del canale, quindi è possibile conoscere la capacità di rete consentita analizzandola, e se il tempo di osservazione è diverso, può essere applicato alla rete 5G."

Una volta nota la capacità di rete consentita (linea di base), il terminale di comunicazione mobile trasmette semplicemente il riferimento calcolato al server, e il server controlla direttamente la quantità di trasmissione di dati del terminale di comunicazione mobile. Se il throughput corrente è inferiore alla capacità di rete consentita, aumenterà rapidamente il rendimento. Se l'attuale capacità della rete è quasi raggiunta, sarà aumentato finemente.

"ExLL può eliminare le inefficienze nel processo di ricerca e implementare reti a latenza ultra bassa, " afferma il professor Lee. "Si tratta di un protocollo di trasmissione a bassa latenza esistente che svolge un ruolo importante nella chirurgia a distanza, controllo remoto del drone, e navigazione autonoma basata su 5G."

Il protocollo di trasmissione a bassa latenza è stato sviluppato dopo la definizione del concetto di buffer buffer nel 2011, che porta al BBR di Google. Google ha incluso BBR come uno dei suoi protocolli di trasporto dal 2016, e recentemente aggiunto BBR a Google Cloud Platform (GCP). Questo ricorda l'adozione da parte di Google dei propri protocolli di sviluppo (SPDY, QUID) negli standard HTTP/2 e HTTP3, che sono le tecnologie di trasmissione web.