Oasis实时协同中间件：元宇宙时代的国产通信引擎——专访息通五洲智联CEO 张义

一、元宇宙时代，中国的底层通信协议能否自主可控？

(相关资料图)

无线通信是元宇宙中连接的核心，下一代互联网~元宇宙需要人、物与空间的实时交互、万物协同，这引发了对超大文件、流媒体、可靠信令以及大数据流的传输需求指数级猛增，当前由于网络波动带来的无线通信卡顿与延迟也是元宇宙VR、AR头显设备引起眩晕的主要原因，拖慢了元宇宙行业的发展步伐。

这单靠5G网络仍然不足以解决此瓶颈问题，5G时代的到来大幅度降低用户侧的带宽成本、提升用户侧的网络访问速度；但是服务商侧的服务器带宽成本显然不会发生显著的下降。用户侧与服务器侧的带宽价差将被进一步拉大。如何合理运用用户侧流量资源分担服务器流量成本必将成为重要发展方向！并且随着媒体流形式的进一步丰富，如4K、高清、VR、AR应用的普及，必定会进一步加剧对中央服务器的带宽与运算资源的压力。因此，5G时代的边缘计算产业必将蓬勃发展，实现对带宽、算力、存储的合理分配，从而实现降低对中央服务器压力、降低各项IT成本支出、确保业务稳定运行、实现创新应用。

更值得重视的是，当前广泛使用的海外巨头掌控的TCP/IP互联网基础通信协议、RTMP协议及MQTT协议等已越来越凸显性能落后，传输延迟较长，不适应复杂波动的无线通信环境，难以支撑元宇宙时代的超高无线通信传输需求，尤其是大争之世一定要确保拥有自主可控的不被卡脖子的底层通信协议核心信创科技。当前，国家高度重视信息安全，发展自主可控关键技术和国产化应用是国家信息化和信息产业发展的战略重点。

自从2019年5月23日华为被谷歌公司突然取消了安卓未来的更新授权后，华为迅速推出自主研发的鸿蒙移动操作系统，让业界深受触动，重新反思互联网底层核心技术及架构的重要性，也重新审视面临的潜在风险与困境。中国当前90%以上的网络视频会议是基于谷歌的webrtc架构，35%以上的物联网设备是用IBM 的开源MQTT协议，80%以上的移动直播是用Adobe 公司的RTMP 协议，如果敌对势力再施压封杀，要瘫痪中国的互联网，对中国企业继续使用这些底层通信协议设置障碍，中国有没有能力迅速推出备胎计划呢？

令人欣慰的是，你永远可以相信自强不息的中国网络通信科研人，我们由中国第一代互联网老兵-新浪原技术总监江锡卓、郝希治团队潜心研发多年的三大底层通信协议和拥塞控制算法，已获得三项国家发明专利，并申请了国际PCT专利。

在国家级权威通信研究所实测数据显示，我们比传统的FTP协议传输性能快1290倍，比RTMP协议和MQTT协议快10倍以上，节电10倍以上，尤其在丢包率高的弱网环境下，比美国领先的谷歌BBR拥塞控制算法快了七倍。

我们还建成了全球首个去中心化移动视频直播测试网，智能节省带宽成本一半以上。该网络可实现在某一推流节点断线的情况下，通过节点发现机制，智能组网实现直播流的顺畅播放。已实现自动发现周边节点、自动补流、自动切换视频流等各种智能自组网功能，它已成为一个高可用的去中心化视频直播架构。可为广大视频直播应用降低带宽成本支出的同时，还可以大幅度提升视频直播应用的实时性与稳定性，应对网络访问潮汐现象带来的主干网拥堵、卡顿的问题。

如能在国内广泛推广，将让元宇宙行业中的视频卡顿、长时间加载和信号不良现象迅速消失，推动元宇宙快速与传统行业融合，加快服务实体产业数字化转型升级步伐。

二、为企业数字化转型升级提速的Oasis实时协同中间件

为了便于众多实体产业数字化转型升级，我们为合作伙伴专业提供一系列通信中间件服务，概括下来有四种：

“风雷”文件传输中间件“飞流”实时流媒体中间件“飞星”可靠信令（消息）中间件“大白”互动白板中间件

1、“风雷”大文件传输中间件，超远距离传输。适合于VR大视频文件传输及车企OTA加速，100兆带宽的车，6个G的ota文件10分钟传完；我们可在弱网丢包率较高的无线通信环境下，仍然可把网络带宽利用率达到80%-90%左右，稳定可靠。

我们的大文件传输中间件在网络带宽经常波动的情况下拥有超快的智能调节速度，保持极高带宽利用率，实际发速带宽完美的帖近实际带宽，反映了对带宽抖动的极强适应能力。

2、“飞流”实时流媒体中间件

流媒体直播延迟仅100-200亳秒（腾讯会议400-500亳秒延迟）

我们的“飞流“流媒体中间件~在windows视频拉流播放移植，这是一台PC上边录制推流、边拉流播放的效果。是推到阿里云服务器，然后从阿里云服务器拉数据回来。都是软编软解。实测延迟87毫秒左右，小于100毫秒！最低达到了惊人的44亳秒，创造了全国记录！ 这将对元宇宙的实时直播和实时互动带来革命性的影响。

我们研发的流媒体中间件可应用嵌入式摄像头，可远程实时开关监控摄像头，清晰流畅，可量身订制，私有化布署。例如智能座舱或无人驾驶场景，现在的行车记录仪很少把视频实时上云的，我们能做到在授权后，远程在手机随时打开关闭摄像头，适合于监控、救援、调度，视频娱乐等，可以双向通话，清晰度、稳定性、常连保活省电性、弱网适配等特性全国领先。

3、“飞星”可靠信令（消息）中间件。元宇宙端渲染、车联网、自动驾驶或无人机需要超强大的信令传输协议，传统的MQTT协议传输效率低，一般情况下不保证消息的有序可靠到达，Qos2级性能极差，在丢包率高的环境下，发100-200条就崩了。它是TCP的，一旦网络不好的时候，数据包发半天都收不到。下面我们研发的信令中间件的实测数据，这是在模拟中美跨太平洋远距离传输的严苛环境，用网络损伤仪测试的数据。

4、“大白”互动白板中间件我们研发的互动白板中间件比美国ZOOM软件在实时协同性能强得多，图片平移、缩放延迟仅0.2秒，ZOOM延迟8秒。

同时，网络会议的主讲人缩放底图时，图上已标注的线条是不是应该同步缩放？而不是像zoom的分离的两张皮。我们追求更专业、更高精度的实时协同，一体化同步缩放。

在时速300公里的高铁上弱网环境上仍然能流畅清晰的实时交互及视频直播。同时支持安卓大屏，更适合远程协同会议。我们的Oasis元宇宙通信中间件还支持智能门锁等物联网智能设备的远程遥控通信，已经成功应用落地，与同类友商相比，节电50倍，遥控速度提升10倍以上。

我们团队获得了三项国家发明专利及全国区块链技术大赛二等奖及“中房杯”全国5G商旅文大赛特别奖。

下一代互联网-元宇宙的架构展望，是打造下一代以内容为中心而不是以网址为中心的互联网基础架构。

对互联网熟悉的人都知道，互联网比较著名的网络七层协议，简称OSI模型。OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层；其中高层（即7、6、5、4层）定义了应用程序的功能，下面3层（即3、2、1层）主要面向通过网络的端到端的数据流。

OSI、TCP/IP分层模型

我们的三个协议OMTP、OFTP、ORCP究竟在OSI七层结构中属于哪一层呢？

在探讨IP体系结构（传统七层网络结构）的同时，我们了解一下一个面向未来的互联网设计项目，他的名字叫：NDN （Named Data Networking）命名数据网络项目。

NDN项目早在2010年就获得了美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）未来互联网设计项目（Future Internet Design，FIND）近800万美元的支持，是一个面向未来互联网变革性研究，共有12个美国高校联合参加，主要由美国加州大学洛杉矶分校（University of California at LosAngeles，UCLA）的张丽霞教授和帕洛阿尔托研究中心（Palo Alto Research Center，PARC）的范·雅各布森（Van Jacobson）主持。

内容中心网络（Content Centric Network，CCN）是帕洛阿尔托研究中心基于NDN项目的一个开源实现。该项目旨在通过建立全新的以内容为中心的网络构架体系，争取颠覆主宰互联网半个世纪的TCP/IP协议。

NDN与IP体系结构最大的不同是什么？

---从地址为中心变为以内容为中心

我们举个例子：我们日常浏览一个网站，首先需要在浏览器内输入一个域名，域名通过物理寻址的方式找到对应的IP服务器，最终将用户查找的内容呈现在浏览器上，除了内容以外、包括文件传输等服务，都需要确定一个固定的IP地址；而NDN的体系架构中，寻址的方式从面向主机进化到面向内容，NDN不再通过IP地址去获取数据，而是通过内容。该体系结构中的数据也不是存在一个固定的IP地址，而是分片的数据，去中心化的数据，该架构不考虑内容存储所在的物理位置，直接建立命名数据网络体系。

NDN项目主要致力于研究路由可扩展性、快速转发、信任模型、网络安全、内容和隐私保护以及新的支持设计的基础通信原理等关键问题。

IP体系结构面临的问题

1）可扩展性问题

网络流量激增的速度远远超过摩尔定律与路由器性能提升速度。

2）安全性问题

目前互联网针对安全问题不是一个系统性的解决方案，基本处于被动应对状态。端到端的通信模式注定了只能提供数据安全通道，无法实现针对服务及内容的个性化安全服务。

3）动态性问题

互联网终端形态发生了很大变化，动态性显著增加。

IP地址既表征身份又表征位置，导致对移动性支持能力不强。

NDN从协议构架设计上彻底地解决了TCP/IP设计上的不适应性，保留了细腰沙漏模型，主要不同点体现在基于数据本身的安全机制和多样的路由策略选择（strateg）上。NDN直接对数据包进行加密保护，加密是端到端的，对网络层是基本透明的，由应用程序或者库处理，不像TCP/IP依赖对传输端点和传输管道的保护，路由安全性得到显著提高。

IP体系结构与NDN体系结构对比

与我们Oasis不谋而合的是，在NDN的体系结构中，已经摒弃了TCP协议，我们Oasis的OMTP、OFTP、ORCP三大协议均是基于UDP，通过移动边缘计算，实现了就近获取，大大提高了内容分发的可靠性、性能和效率。资源重复利用率高，大量节省重复投入，尤其对于多媒体内容分发，新的路由设备、新的OS设计、新的应用服务模式，市场潜力大。

Oasis与NDN、IP体系架构

在TCP/IP分层模型中，我们自主研发的通信协议以传输层UDP为基础，OMTP与ORCP建立在会话层上（如下图所示）。在NDN网络模型中，TCP/IP分层模型中的网络层下沉至物理层之上，我们网络OFTP协议涵盖了包括策略层、数据切片层以及文件流层。

ORCP、OMTP、OFTP与OSI、NDN模型

我们志在建设下一代互联网基础设施，提供了包括IP以及NDN体系架构的最有力的底层通讯技术支撑。

北京息通五洲智联科技有限公司CEO 张义

微信号：m12818

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