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尋覓三網(wǎng)融合的突破口

2009/02/06

　　工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)李毅中在評(píng)價(jià)農(nóng)村信息化時(shí)，曾指出"三網(wǎng)融合從國(guó)家提出到現(xiàn)在已有10年，但成效甚微。"帶著這個(gè)問(wèn)題，我們采訪了中國(guó)工程院李幼平院士。

　　李院士說(shuō)：社會(huì)輿論有一種誤導(dǎo)，好像三網(wǎng)融合的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)早己奠定，剩下來(lái)的只是政府管理體制和個(gè)別官員的問(wèn)題。用科學(xué)發(fā)展觀看，三網(wǎng)融合是信息產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力的一種突破，首先是"整合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)"的能力要有新的突破。其中最關(guān)鍵的一條，是回答"廣播網(wǎng)如何助力互聯(lián)網(wǎng)？"。李院士告訴我們：科學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，運(yùn)用"store-and-forward"原理，廣播網(wǎng)有可能幫助互聯(lián)網(wǎng)化解"帶寬不足"和"內(nèi)容難管"兩大難題。今天的互聯(lián)網(wǎng)，只依托電信網(wǎng)作為基礎(chǔ)設(shè)施，將來(lái)，可能依托電信網(wǎng)和廣播網(wǎng)兩者作為雙基礎(chǔ)設(shè)施，形成三網(wǎng)融合的互聯(lián)網(wǎng)。

　　記者:您指的是什么科學(xué)實(shí)驗(yàn)？

　　李院士:2008年12月，在工程院信息學(xué)部《信息化推動(dòng)先進(jìn)文化》咨詢(xún)項(xiàng)目的組織下，北京九所和廣科院的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室，初步對(duì)各自設(shè)計(jì)的播存結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)，確認(rèn)李國(guó)杰院士七年前預(yù)言的"信息網(wǎng)格-第三代Internet"理想，很大程度上今天就可以實(shí)現(xiàn)。

　　記者:請(qǐng)介紹李國(guó)杰院士七年前預(yù)言

　　李院士:2001年，李國(guó)杰院士在APEC IT Forum 特邀報(bào)告《信息網(wǎng)格-第三代Internet》（見(jiàn)《創(chuàng)新求索錄》一書(shū)p.334）中，指出信息不同于物質(zhì)，不會(huì)因用戶(hù)過(guò)多而耗盡。第三代Internet，是體現(xiàn)信息可共享性的"信息服務(wù)網(wǎng)格（Information Service Grid）"，它將各種信息資源連成一個(gè)整體，向不限數(shù)量的用戶(hù)提供一體化的便捷服務(wù)。它與Web最大區(qū)別在于，用戶(hù)看到的不是數(shù)不清的門(mén)類(lèi)繁多的網(wǎng)站，而是單一的入口和單一的系統(tǒng)映像。李國(guó)杰還指出信息網(wǎng)格的其它關(guān)鍵技術(shù)是語(yǔ)義網(wǎng)站（Semantic Web），智能代理（Agent）和知識(shí)本體（Ontology）。

　　記者:請(qǐng)介紹科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的新發(fā)現(xiàn)

　　李院士:實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，完成信息網(wǎng)格理想，單有"基于IP協(xié)議的寬帶數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)"是不夠的，還應(yīng)該添上了"基于拓展IP協(xié)議的節(jié)帶型數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)"。

　　記者:能不能進(jìn)一步透露實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)？

　　李院士:實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一種運(yùn)用"存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)"（Store-and-forward）原理的"播存結(jié)構(gòu)"，具備以下有三個(gè)特色：

　　1.一體化的信息資源。幾百種報(bào)刊、幾百種網(wǎng)站、幾百種音視頻欄目的全部?jī)?nèi)容，匯聚一體，形成一體化信息資源，通過(guò)衛(wèi)星廣播的單一頻道，直接供應(yīng)城鄉(xiāng)家庭收存。當(dāng)廣播碼速率為38Mbps情況下，每天供應(yīng)量可達(dá)400GB。（400GB/天是一個(gè)很大的數(shù)量，李曉明教授統(tǒng)計(jì)，全國(guó)上百萬(wàn)種網(wǎng)站，每天產(chǎn)生約200萬(wàn)種以上的非視頻新網(wǎng)頁(yè)，日產(chǎn)字節(jié)總量少于40GB）。

　　2.語(yǔ)義化的網(wǎng)絡(luò)管理。在IP報(bào)頭的Option段，添入8-16字節(jié)的唯一性?xún)?nèi)容定位代碼（Uniform Content Location，UCL），它作為語(yǔ)義地址，標(biāo)明報(bào)文出處以及內(nèi)容涉及的分類(lèi)學(xué)和本體論子域。作者通過(guò)UCL標(biāo)明談?wù)摰脑掝}，法律通過(guò)UCL發(fā)放傳播的許可證，終端通過(guò)UCL決定是否下載，讀者通過(guò)UCL決定是否閱讀。把IP協(xié)議拓展到廣播系統(tǒng)，形成BIP（IP for Broadcast），在網(wǎng)絡(luò)地址之外增添可監(jiān)管的語(yǔ)義地址。

　　3.避免流量泡沫。李國(guó)杰說(shuō)，把信息當(dāng)成物質(zhì)一樣使用，己造成極大的浪費(fèi)，第三代Internet應(yīng)該解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)，完全相同的熱門(mén)內(nèi)容，會(huì)在完全相同的主干節(jié)點(diǎn)之間，千遍萬(wàn)遍地冗余傳送，造成巨額無(wú)用流量或流量泡沫。網(wǎng)絡(luò)流量的"虛高"（十年內(nèi)流量增長(zhǎng)一千倍），很大程度是由品種有限的視頻網(wǎng)頁(yè)不斷冗余重覆造成的。資源一體化、管理語(yǔ)義化的播存結(jié)構(gòu)，一次廣播就可以同時(shí)存入無(wú)數(shù)家庭，從原理上避免此類(lèi)浪費(fèi)。

　　記者:科學(xué)實(shí)驗(yàn)同"三網(wǎng)融合"有何關(guān)系？

　　李院士:通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們好像頓然感悟三網(wǎng)融合的科學(xué)道理。"信息網(wǎng)格"是一種"各獻(xiàn)所知，各取所需"的理想，它希望科學(xué)家能設(shè)計(jì)出一種普適性/泛在性（Pervasive/Ubiquitous）都很完美的體系結(jié)構(gòu)，讓數(shù)目無(wú)限的用戶(hù)，共享品種無(wú)限的信息資源。遺憾的是，在現(xiàn)實(shí)世界中，通信網(wǎng)支持無(wú)限品種，但不支持無(wú)限的用戶(hù)；廣播網(wǎng)支持無(wú)限用戶(hù)，但不支持無(wú)限內(nèi)容。兩者都只能提供"盡力而為"的"半生產(chǎn)力"。創(chuàng)新機(jī)遇在于，數(shù)學(xué)家告訴我們，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)演化成服從冪律（Power low）的無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)（Scale-free Network），只需把幾百、上千種有影響力的信息資源群聚一體，就可以讓90%的人滿(mǎn)足90%的需求。實(shí)驗(yàn)室展示的播存結(jié)構(gòu)，盡管Pervasive（廣泛普適于人人、事事）并非完美，無(wú)法讓100%的人滿(mǎn)足100%的需求，但它己經(jīng)有能力用幾十Mbps的廣播帶寬去分擔(dān)互聯(lián)網(wǎng)80%的主要流量。衛(wèi)星廣播在空間上復(fù)制信息，用戶(hù)端存儲(chǔ)在時(shí)間上復(fù)制信息，播存結(jié)構(gòu)的Ubiquitous（廣泛存在于處處、時(shí)時(shí)）近乎理想。當(dāng)前的IP結(jié)構(gòu)，Pervasive接近理想，但Ubiquitous并不完美。三網(wǎng)融合作為"國(guó)策"，通過(guò)"store-and-forward"原理整合通信網(wǎng)、廣播網(wǎng)，讓它們揚(yáng)長(zhǎng)避短、串行相助，既"寬帶化"、又"節(jié)帶化"，給信息產(chǎn)業(yè)帶來(lái)相對(duì)完整的"全生產(chǎn)力"。

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