工業和信息化部部長李毅中在評價農村信息化時,曾指出"三網融合從國家提出到現在已有10年,但成效甚微。"帶著這個問題,我們采訪了中國工程院李幼平院士。
李院士說:社會輿論有一種誤導,好像三網融合的科學技術基礎早己奠定,剩下來的只是政府管理體制和個別官員的問題。用科學發展觀看,三網融合是信息產業生產力的一種突破,首先是"整合異構網絡"的能力要有新的突破。其中最關鍵的一條,是回答"廣播網如何助力互聯網?"。李院士告訴我們:科學實驗顯示,運用"store-and-forward"原理,廣播網有可能幫助互聯網化解"帶寬不足"和"內容難管"兩大難題。今天的互聯網,只依托電信網作為基礎設施,將來,可能依托電信網和廣播網兩者作為雙基礎設施,形成三網融合的互聯網。
記者:您指的是什么科學實驗?
李院士:2008年12月,在工程院信息學部《信息化推動先進文化》咨詢項目的組織下,北京九所和廣科院的兩個實驗室,初步對各自設計的播存結構進行科學試驗,確認李國杰院士七年前預言的"信息網格-第三代Internet"理想,很大程度上今天就可以實現。
記者:請介紹李國杰院士七年前預言
李院士:2001年,李國杰院士在APEC IT Forum 特邀報告《信息網格-第三代Internet》(見《創新求索錄》一書p.334)中,指出信息不同于物質,不會因用戶過多而耗盡。第三代Internet,是體現信息可共享性的"信息服務網格(Information Service Grid)",它將各種信息資源連成一個整體,向不限數量的用戶提供一體化的便捷服務。它與Web最大區別在于,用戶看到的不是數不清的門類繁多的網站,而是單一的入口和單一的系統映像。李國杰還指出信息網格的其它關鍵技術是語義網站(Semantic Web),智能代理(Agent)和知識本體(Ontology)。
記者:請介紹科學實驗中的新發現
李院士:實驗結果表明,完成信息網格理想,單有"基于IP協議的寬帶數字通信網絡"是不夠的,還應該添上了"基于拓展IP協議的節帶型數字廣播網絡"。
記者:能不能進一步透露實驗系統的細節?
李院士:實驗系統是一種運用"存儲轉發"(Store-and-forward)原理的"播存結構",具備以下有三個特色:
1.一體化的信息資源。幾百種報刊、幾百種網站、幾百種音視頻欄目的全部內容,匯聚一體,形成一體化信息資源,通過衛星廣播的單一頻道,直接供應城鄉家庭收存。當廣播碼速率為38Mbps情況下,每天供應量可達400GB。(400GB/天是一個很大的數量,李曉明教授統計,全國上百萬種網站,每天產生約200萬種以上的非視頻新網頁,日產字節總量少于40GB)。
2.語義化的網絡管理。在IP報頭的Option段,添入8-16字節的唯一性內容定位代碼(Uniform Content Location,UCL),它作為語義地址,標明報文出處以及內容涉及的分類學和本體論子域。作者通過UCL標明談論的話題,法律通過UCL發放傳播的許可證,終端通過UCL決定是否下載,讀者通過UCL決定是否閱讀。把IP協議拓展到廣播系統,形成BIP(IP for Broadcast),在網絡地址之外增添可監管的語義地址。
3.避免流量泡沫。李國杰說,把信息當成物質一樣使用,己造成極大的浪費,第三代Internet應該解決這個問題。當前IP網絡,完全相同的熱門內容,會在完全相同的主干節點之間,千遍萬遍地冗余傳送,造成巨額無用流量或流量泡沫。網絡流量的"虛高"(十年內流量增長一千倍),很大程度是由品種有限的視頻網頁不斷冗余重覆造成的。資源一體化、管理語義化的播存結構,一次廣播就可以同時存入無數家庭,從原理上避免此類浪費。
記者:科學實驗同"三網融合"有何關系?
李院士:通過科學實驗,我們好像頓然感悟三網融合的科學道理。"信息網格"是一種"各獻所知,各取所需"的理想,它希望科學家能設計出一種普適性/泛在性(Pervasive/Ubiquitous)都很完美的體系結構,讓數目無限的用戶,共享品種無限的信息資源。遺憾的是,在現實世界中,通信網支持無限品種,但不支持無限的用戶;廣播網支持無限用戶,但不支持無限內容。兩者都只能提供"盡力而為"的"半生產力"。創新機遇在于,數學家告訴我們,互聯網已經演化成服從冪律(Power low)的無尺度網絡(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%的人滿足90%的需求。實驗室展示的播存結構,盡管Pervasive(廣泛普適于人人、事事)并非完美,無法讓100%的人滿足100%的需求,但它己經有能力用幾十Mbps的廣播帶寬去分擔互聯網80%的主要流量。衛星廣播在空間上復制信息,用戶端存儲在時間上復制信息,播存結構的Ubiquitous(廣泛存在于處處、時時)近乎理想。當前的IP結構,Pervasive接近理想,但Ubiquitous并不完美。三網融合作為"國策",通過"store-and-forward"原理整合通信網、廣播網,讓它們揚長避短、串行相助,既"寬帶化"、又"節帶化",給信息產業帶來相對完整的"全生產力"。