未来网络flexilink项目技术白皮书.pdf

未来网络Flexilink 项目技术白皮书 作者：王永浩 2017年7月 伯明翰城市大学，数字媒体实验室 目录 Contents 1 国际互联网的技术困境 1 2 我们的技术优势2 3 预期的技术展望2 4 开发进度2 5 核心技术优势3 6 核心团队3 7 业界评价和现有成果4 8 合作展望5 8.1 与其他技术的关系5 8.2 与中国公司合作的战略考虑6 1 国际互联网的技术困境 现阶段因特网上大部分的数据流量是音频和视频内容，例如流媒体，网络电视等。普通数据 传输，例如电子邮件和文件传输反而占了相对较少的部分。高质量的交互式多媒体内容对网 络的实时性要求很高。然而，主要使用包交换结构的因特网在其设计之初就在实时信号传输 上有固有缺陷（用户在使用网络语音通信，网络视频聊天等，经常会有不稳定的糟糕体验）， 更不用说支持高清的交互式多媒体应用和其他对低延时要求很高的商业应用了（例如跨洲际 高频交易和电子银行业务，和方兴未艾的物联网等）。网络运营商也一直缺乏一种有效的手 段来提供保证各种服务质量的细分业务模式。 当今科技和产业界，亟需一种可以同时高效地支持实时流量（Real-Time Data），又可以尽可 能的有效地支持普通数据业务 （Best-Effort Data）的网络架构。设计这样的网络架构有很大 的技术难度。长期以来，使用TCP/IP 架构的网络被认为是可以支撑多网合一的综合业务，并 且有很好的地域扩展性。但是，基于非面向连接的包交换架构的IP 网络对支撑“低延时实时 数据”业务不可避免的存在着先天技术缺陷和安全性隐患。而现有的解决方案，例如复杂的 服务质量（QoS）管理，流量工程技术，以及冗余带宽方案都不能从根本上解决问题，相反， 他们大大增加的系统的复杂度，成本和能耗需求。而且还不能给用户以百分之百的服务质量 需求。 1 欧洲的各大广播公司原本都在使用基于电路交换的 ISDN 网络来传输其实时的电视，广播信 号，包括现场的报道。在2006年 ISDN 网络逐渐终止运行之后，急需一个在传输质量上延时 上能够与ISDN 相媲美的技术来填补这个空白。 2 我们的技术优势 我们提出一种新型的网络基本框架协议叫做 “Flexilink”（弹性链路）网络协议架构，又可以 称为，媒体友好网络架构 AVFIP （AudioVisual-Friendly IP），可以有效的支持实时数据流和普 通（Best-Effort）数据流，并充分的利用有效带宽，同时设计了高性能的交换器架构。对于 实时性要求非常高的应用，例如交互式多媒体，语音视频通信等，基于 Flexilink 的网路架构 能够同时确保低延时的性能以及灵活的支持利用冗余带宽传输其他非实时的数据流。 Flexilink 架构并且能够支持多路通道的，完全独立的，不同速率的实时数据流，无论其实时 数据流是定长包结构还是变长包结构，其网络带宽都能得到非常好的利用，并且保证用户的 使用体验。 现阶段，Flexilink 网络架构协议已经在以太网上实现，其控制面采用国际标准的音频视频借 口控制协议 ：IEC 62379-5-2。我们团队并且直接影响该国际标准的制定。其数据链路层和物 理层与传统的以太网兼容，在传统的以太网或新型的以太网AVB 模式下都可以进行切换和运 行。 3 预期的技术展望 当今，IETF （互联网工程任务组）已经认识到互联网在延时和确定性上的问题，所以成立了 “确定性网路工作组”（Deterministic Networking (DetNet) Working Group）专门对这些问题进 行讨论和研究，以其寻求解决方案。 Flexilink 可以成为其传输网的解决方案，作为满足5G 的低延时标准的传输网技术。在5G 网络 方面，中国在射频延时方面做出了非常杰出的贡献和努力，如果在核心传输网上和我们合作 进一步开发自主产权的Flexilink 来替代传统的TCP/IP 架构，可以解决很多低延时应用的不确 定性的问题。 欧洲广播联盟（EBU）传统使用的ISDN，随着ISDN 服务的衰落，可以使用Flexilink+光纤的形 式更好的实现，不但实现传统的广播级的音频视频播放，而