李幼平:三网融合的终极目标

2010-10-26 09:13 来源: 科学时报
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  对于三网融合,其终极科学目标是创造全新的互联网。三网融合长远目标不能局限于两大行业的相互准入。如将广播要素植入互联网,有可能造就“视频畅通、低碳运行、比较安全”的全新互联网。

中国工程院院士 李幼平
广播要素植入互联网

  今年1月,国务院决定加快三网融合。到现在为止,北京、上海、深圳等12个首批三网融合试点城市也全面启动。

  对于三网融合,本人认为其终极的科学目标是创造全新的互联网。

  本人虽然赞赏“先易后难”的融合方针,但总有点不甘心,觉得三网融合长远目标不能局限于两大行业的相互准入。因为本人发现,把广播要素植入互联网,有可能造就“视频畅通、低碳运行、比较安全”的全新互联网。

  怎样将广播要素植入互联网?第一件要做的事情是,依托新一代广播,把传统“广播流”演进为“内容库”。

  广泛投送(broad-cast)的广播流,演化为广泛存储(broad-store)的内容库,依托这一科学技术进步,广播的发展方式将出现历史转型。因为,广播流虽在空间上自由繁衍,但时间上瞬间消失,极大限制广播的社会价值。存储把流变库,既不限空间,又不限时间。广播出现质变,进化为满足“时时、处处、人人”要求的泛在(Ubiquitous )手段。广播的功能与社会价值,随之将出现三项突破:

  一是单向广播不用改为双向传输,照样可以按需互动。

  二是无尺度增长的互联网流量,有望得以有效平抑,广播网获得与电信网结盟组建全新互联网的机遇。

  三是在中国,公益性、基本性、均等性、方便性兼顾的公共文化服务体系有望因此而早日建成。

NGB三种模式的扁平化共性

  我国《NGB发展战略研究报告》规定的四种模式,除了第一种属传统模式外,其余三种都是把广播内容存储在很靠近用户的地方,实施扁平化的双向互动。同web服务平均需要15跳路由转接相比,3Tnet组播只需2跳,有线网双向改造不出3跳,直达家庭的播存模式则是免路由的0跳。跳数少,耗能愈少,拥堵愈少,内容也会更安全。广电界终将醒悟:流变库,广电行业可以通过扁平化获得帮助互联网的全新生产力

  扁平化,世界是平的,人人平等(peer)拥有网络,是互联网先辈的美好理想。这一理想的科学依据在于,信息共享与物质、能量共享存在本质差异,更容易实现“各取所需”。

  质量与能量的分配服从总量守恒,但比特可以借助存储在时间上无限复制,可以借助广播在空间上无限复制。理论上复制一百万比特只需大约1微微微焦耳的能量(Eb=0.693kT)。由此推算,10亿人各自享用1Mbits信息,加起来最少只需消耗1焦耳的能量。于是,产生了扁平信息世界的科学理想:“信息本该平等享用”、“文化服务本可低碳运行”,“互联网本该更容易普及全民”。

  今天,一个8Mhz数字广播频点每天可推送400GB内容至全国家庭,一个16GB的闪存SD卡成本已低于人民币100元,广播与存储技术帮助互联网营造信息公平世界的理想正日趋实现。

播存库是广播科学的新生要素

  NGB的第四模式推送播存所形成的内容库,是广播科学技术最新创造的生产要素,它的五项构思是:

  一是单向广播。物理上单向全连接,平等直达全国所有家庭,用户总数不受带宽限制,永无拥堵,相对安全。

  二是接纳IP交换。借“无连接”实现礼让并播,单个频点有能力并行推送几百种报刊、网站与视频栏目。

  三是实施语义管理。3Byte的UCL代码,在IP报头option段标明数据包的主题,用它作为互动的语义符号,自动选择下载个性化内容,实现网页主动寻找网民。

  四是存储成库。广播流自动形成符合个人兴趣的内容库。

  五是创造融合机制。按照对立统一的原理,成双成对地营造数字广播与数字通信互补相助的融合机制(辐射/对流,TS分组/IP分组,有连接/无连接,前向纠错/差错重传,不限信宿/不限信源,语义管理/地址管理,UCL/URL,主动送达/被动受访,中心计算/泛在计算,尽力存储/尽力连接,……成双成对地共轭互补),将播存结构植入TCP/IP的互联网,形成全新的双结构互联网。

  以上五条,(1+4)最容易做到,第一条实际上是把MPE协议的效果推向最佳,第三条是需要科技攻关的内核,第五条是创新的手法。

互联网接纳播存库的帮助

  随着网络用户扩展和在线视频应用,互联网流量“十年千倍”增长,大量边缘用户的路由需求通过边界网关协议更新注入网络,不稳定性扩散至全网。全球互联网遇到流量无尺度增长的难题。

  无尺度现象的数学解释,是泊松分布随机网络演化为幂律无尺度网络。1999年10月,Barabasi和Albert在SCEIENCE发表《随机网络中标度涌现》著名论文,指出互联网正偏离随机网络,逐步演化为服从幂律的无尺度网络。网络流量的大约80%,源于数目有限的top1000的热门网站。

  笔者与中国工程院院士倪光南、中国工程院院士张尧学和中国科学院院士陈式刚,在“十一五”期间主持中国工程院“播存网格工程构思”和“信息化推动先进文化”两个咨询项目,结合国情研究无尺度现象,发现可以顺应无尺度网络的自然存在,创新播存库的非限量分发机制。绕开IP核心网,用广播通过数据库直接分发热门内容,在最靠近用户的地方吸纳最常用的流量,平抑热门流量无尺度增长,迫使IP核心网向随机网络的方向回归。直接在用户身边分发,杜绝通过长途路由引入的恶意内容,有利于网络安全。超扁平分发节约路由,节约带宽,节约能源,不失为一种顺应低碳形势的科学思维。

  2009年,北京市花园路和复兴路的两个实验室分别做了播存库的台面仿真实验。礼让并播软件免去节目时间表,作者可以在任意时刻投入内容,用户可以在任意时刻享用内容。依靠URL/UCL变换筛选内容。实验系统有能力接纳几千种新闻媒体的随时投入,不管它们何时投入,都将分级礼让、有序播出。紧急图文,在几秒钟之内存入所有家庭。实验初步证明,创造双结构互联网的前途是光明的。

结束语

  本文像在写一副对联,右联向数字广播专家呼吁“广播流变成内容库”,左联“互联网喜迎贤内助”,横批 “三网融合”,吁请数字通信专家接纳广播要素,作为全新互联网家庭的另一半。

本文来源: 科学时报     责任编辑:webmaster
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