iPhone支持的「L4S」技术，到底有啥用？

今年 6 月初，苹果在加州总部举办了一年一度的 WWDC 全球开发者大会，「开启空间计算时代」的 Vision Pro 如期登场。不出意外，Vision Pro 重新激活了大众对于 XR（扩展现实）的谈论，也给不少 XR 厂商带来了新的信心和想法。

到了 6 月底，Xreal 创始人兼 CEO 徐驰在 MWC 上海期间接受采访时就说：

「对国内的 VR/AR 行业来说，今年是令人激动的一年。苹果 MR 头显的横空出世，让整个行业看到了未来的发展方向。」

很多人都看到了即将在下个月（2024 年 1 月）发售的 Vision Pro，但却忽略了 6 月初的那场 WWDC 大会上，苹果还向开发者介绍了一个全新的互联网标准——L4S。

L4S 则是一种新的互联网标准和技术，通过利用 IP 头中的显式拥塞通知（ECN）机制，在网络瓶颈处标记拥塞经历（CE）的数据包，从而让发送端及时调整发送速率，避免在瓶颈处产生队列和延迟。由此，L4S 可以大幅降低数据包在网络中传输的延迟和抖动，同时保持高吞吐量。

按照苹果在一个示例 App（视频通话）的演示和说明，在开启 L4S 支持的情况，所有的关键网络指标都得到了显著地改善，即便处在高负载状态下（大量设备连接网络）依然能够在移动中进行流畅高清的视频通话。

图/苹果

事实上，苹果已经在 iOS 17、iPadOS 17 支持了 L4S，并在 Safari 上率先实现。这意味着苹果的设备可以利用 L4S 提供的低延迟、低丢包、可扩展吞吐量的网络体验，实现更好的性能。

几乎与 WWDC 同时，苹果还与英伟达、Valve 以及 Comcast 进行了业界首个 L4S 现场试验。

虽然苹果目前并未透露 Vision Pro 搭载的 VisionOS 系统是否支持 L4S，但考虑到 VisionOS 基于 iPadOS，以及 XR 对于网络性能更高的需求，所以推测 Vision Pro 应该也支持利用 L4S 提供低延迟、低丢包、可扩展吞吐量的网络体验。

但作为一个新的互联网协议，L4S 能够改变 XR 的明天吗？

首先，L4S 是什么？

L4S 是一种新的互联网技术，全称是 Low Latency、Low Loss、Scalable throughput，即低延迟、低丢包、可扩展吞吐量，并由诺基亚贝尔实验室和其他合作伙伴在国际互联网工程任务组（IETF）推动标准化工作。

众所周知，网络通信的本质是数据包在光缆、电磁波中的不断传输。而 L4S 的目标是为实时应用提供低延迟、低丢包、可扩展吞吐量的网络服务，从而提高网络的效率和质量，核心之一是使用基于 ECN 机制新的拥塞控制算法，TCP Prague。

图/诺基亚

利用 IP 头中的 ECN 机制，在网络瓶颈处标记拥塞经历（CE）的数据包，TCP Prague 可以让发送端及时调整发送速率，避免在瓶颈处产生队列和延迟。苹果在 iOS 17、iPadOS 上就实现了 TCP Prague，可以根据网络的实时状态，动态地调节发送速率，而不是像传统的 TCP 那样，使用锯齿波形的速率变化。

就算发生拥堵，设备也会进行调整，以防止拥堵变得更严重，甚至完全消除拥堵。

根本上，TCP Prague 可以做到无级变速，即在不同的网络环境下，都能保持最佳的速率，保持高吞吐量的同时，大大降低延迟和抖动，提高网络的效率和质量。

图/苹果

CableLabs 技术专家 Greg White 参与制定了该标准，他指出：「在某些情况下，网络缓冲延迟通常为数百毫秒甚至数千毫秒，但 L4S 可以将其降低到毫秒级」。而据公开数据，L4S 的超低延迟网络传输，可以将端到端的延迟降低到毫秒级：

甚至微秒级。

不仅如此，L4S 也能抑制延迟的抖动，提高网络的可靠性和质量；避免在瓶颈处产生队列和延迟，从而减少数据包的丢失和重传，包括根据应用需求动态调节丢包率，从而实现有损和无损的网络传输；充分利用网络的带宽，实现可扩展、高吞吐量的网络传输。

XR 称王，需要更低的延迟

作为一种具有巨大潜力和前景的技术，XR 可以应用于教育、娱乐、医疗、工业、军事等各种领域。但同时，XR 也是一种对网络的性能和质量有很高要求的技术，它需要网络能够提供高吞吐量、低丢包、低抖动、低延迟的服务，以保证 XR 的效果和体验。

L4S 可以有效改善 XR 体验中的一些常见的问题，比如延迟导致的「眩晕」、视觉和触觉的不一致、数字内容和真实场景的不匹配等问题。

AR 体验中延迟带来的问题，图/ YouTube@umeaenergi

另外，在 Vision Pro 的首批体验中，「超低延迟」无疑是一个高频词，很多人都提到了 Vision Pro 在透视模式下的现实画面，延迟极低。按照苹果的说法，动态延迟仅 12 毫秒——比眨眼还快 8 倍。

但 Vision Pro 要解决的不只是 MR 特有的视频透视延迟，还有 AR、VR、MR 都面临的实时云渲染画面延迟问题。

受限于体积、续航和发热等问题，XR 设备的算力始终有限，就算是 Vision Pro 搭载了 2 颗桌面级的自研芯片，也要面对计算性能和需求的显要矛盾。根据英国《金融时报》披露，早前苹果工业设计团队与苹果 COO 杰夫·威廉姆斯在头显产品规划上的矛盾就在于：

杰夫·威廉姆斯希望团队尽快推出第一版 AR 产品，但工业设计团队希望耐心等待，直到更轻便的 AR 眼镜在技术上变得可行。

Vision Pro，图/苹果

如果能将适合大规模计算的渲染挪到云端，实现「实时云渲染」，可能会突破算力约束，实现画面质量、便携性、续航等多个方面的全方位改进。不过实时云渲染的问题在于增加了基于网络的推流环节，更难控制画面延迟。

而 L4S 不仅能够做到极低的延迟，还能抑制延迟的抖动，减少数据包的丢失和重传，从而提高 XR 的可靠性和质量，为 XR 带来更自然和更真实的体验，提高用户的沉浸感和使用体验。

写在最后

公允地说，XR 目前仍然面对很多技术和产品上地难题，性能、续航、延迟……无一不是影响 XR 真正成为下一代计算平台的重要因素。L4S 当然无法解决 XR 面临的所有问题，但毫无疑问能够改善 XR 的网络体验，甚至是通过实时云渲染减轻 XR 设备的性能压力。

就像胡适所说，「怕什么真理无穷，进一寸有一寸的欢喜。」XR 想要接替智能手机成为新一代的主流计算设备，进一寸就有一寸的价值。