中国工程院院士李幼平:互联网呼唤广播网--从互联网看广播网发展

http://www.broadcast.hc360.com2015年11月21日14:49 来源:慧聪广电网T|T

    【慧聪广电网】2015年11月21日,“高锐视讯杯·第十届中国广电行业品牌盛会”颁奖盛典在北京·芳华苑隆重举办。出席本次盛典的嘉宾有来自全国各地的行业协会领导、专家、优秀企业代表、买家代表以及媒体同仁,共同见证这一荣耀时刻。

    盛会上,原定中国工程院院士李幼平做“互联网呼唤广播网--从互联网看广播网”主题报告,由于今早李院士身体原因不能来到活动现场,他特别委托他的助手北京邮电大学网络技术研究院副教授教育部国防重点实验室副主任李昕院士替他演讲。( 以下为演讲全文)

李幼平

北京邮电大学网络技术研究院副教授教育部国防重点实验室副主任李昕

    李昕:大家好,我今天代替李院士跟大家交流一下关于从互联网看广播网,也就是李院士一直在推崇的多重结构这项技术。

    这项技术以前我也在其他地方讲过很多次,但是更多是面向互联网的从业人员。因为大家看我这身装束就知道我是典型互联网行业的人,牛仔裤、套头衫、一双休闲鞋。

    李院士推崇的技术也是让互联网和广播网融合起来,双方互相支持,而不是双方互相排斥。这项技术的起源在于大概十年前关于互联网有一个下一代互联网到底是什么形态的讨论?这个讨论在学术界主流的观点认为下一代互联网将会和现在的互联网完全不一样。为什么?因为现在的互联网有各种各样的问题,他在承载新的业务方面遇到了非常多的瓶颈。这些瓶颈似乎是现有的TCP/IP技术不能解决的。方案就是推翻TCP/IP,建立全新的体系结构。但是十年过去了,TCP/IP不仅没有被推翻,反而越来越强壮,什么原因?我们认为原因不是出在技术本身,而是技术一方面在改造世界,但是世界同时也在创造出新的世界。过去几十年当中互联网技术在推动这个世界变化的过程当中,这个世界也产生出了很多新的变化。最早的TCP/IP技术服务于电子邮件这样的服务,端到端,随后Web出现,互联网上内容出现内容分布,很多内容观看者的数量是极为庞大,不是一个用户对应一个内容,可能是大量的用户对应一个内容。当出现这种变化以后,原有面对单个技术体系,在技术方面要做很多的适配。这个适配做了很多切换的工作,比如说当带宽开始面临瓶颈的时候,这时候需要用存储来置换带宽,也就是大家现在非常了解的CDN技术。另外当单台服务器不足以应对大量用户访问请求的时候,需要用大量的服务器进行负载均衡。所有这种变化其实都是非常演进式变化,在原有体系结构不发生变化的情况下,做非常多的修补和完善工作。

    李院士对互联网的研究过程当中发现,实际上内容分布开始衍生出新的空间,就是内容空间。在内容空间里面出现了一些聚合度非常高的内容,这些内容的受众数量是百万、千万级,这么多受众观看同一个内容,仍然使用单个方式或者借助CDN推送的方式是否能够满足用户需求。一个优秀的辐射模式长期没有进入互联网当中,李院士人为到这个时间节点,广播可以作为辅助手段在全内容空间当中发挥其应有的价值,不仅是在传统的广播领域里面做节目的播发工作。

    这个体系非常简单,大家可以看到左侧是中心库,需要播发的内容,右侧是家庭库,可以是小区库、可以是个人库。单个网络里面信息遵循守恒定律,而1对N的共享则是总量不守恒的信息繁殖,这个繁殖渠道就是广播。

    另外就是使用广播来解决这个问题,是相当于在另外一个纬度,如果认为互联网是一个地面纬度,广播是一个天空的纬度。另外一个纬度解决地面,解决起来非常困难的问题的时候,他带来的优势就是他可以完全和地面的问题脱钩。另外就是他不受到地面遇到各种问题的困扰。这个就是在方法论里面一个非常经典的理论,当在某一个纬度上遇到极难解决的问题的时候,最终的策略并不是在这个纬度上继续增加算法复杂性,而是切换到另外一个纬度,就会发现这个问题本身变得很简单,解决方案不需要太复杂。

    实现这一目标,首先需要卫星大数据的辐射建库,首先卫星能够推送的播放量,推送的数据量每天基本上可以达到400GB每天,这个数据量和整个互联网的数据量相比微不足道。每天互联网上新增网页内容是在400GB以内,如果考虑到互联网上每天消费内容其中绝大部分都是以前产生,每天400GB已经是一个非常大的数量。

    使用卫星辐射建库的思想实际上来自原子弹射程当中启发,原子弹发明之后,原子弹当量遇到瓶颈,想增加当量非常困难,在原来那种思路下原子弹当量到达一个非常容易碰到天花板。这时候当时非常著名的泰勒·乌拉姆对原子弹产生X光能量实施辐射运输的二度集结,发明氢弹作为次级结构,解决了核武器当量可持续增长问题。类似氢弹原理解决网络流量可持续增长的问题。互联网流量业界有一说法就是十年千倍,十年以后每个人消费的带宽是现在的一千倍。应对这样一个巨辐的需求增长,传统方式移动通讯系统从3G到4G到5G,拼命的挖掘空口带宽资源,这种挖掘有它的瓶颈和天花板。现在在5G研究里面已经遇到这种天花板,而在广播领域里面这个天花板没有碰到。

    第二个条件就是做内容标签,这个内容标签定义为UCL,这个标签的标准是由新华社、广科院、东南大学共同制定,为什么需要一个标签?大家可能会产生一个疑问,因为所有互联网内容都有一个链接,这个链接为什么他们用来做标签,用户看到是没有经过任何压缩和萃取的内容。对于用户来说更多是希望看到在很短的时间内看到这个内容对自己有用还是没有用,有兴趣还是没有兴趣,需要对内容进行提取。对内容进行提取的时候,怎么样把一个篇幅很长的内容,压缩到一千个字节以内,这时候需要对他做分接,要把这个内容的标题、关键字以及摘要提取出来。提取出来以后,以一个标签的形式把他播发下去。标签好处有两个方面,一个就是标签是面向内容空间,不需要考虑在地理空间上的运营规则。标签具有语义的信息,在用户这一侧是可以通过自动化的程序来对标签做分析,匹配用户的兴趣和爱好。可以实现网页自寻网民,不是现在互联网是网民寻找网页。

    在生命科学里面有一个DNA概念,信息领域是否存在这样的基因呢?我们认为基因是存在的。这个基因是什么?这个基因我们认为它是话题,也就是说不管这个世界上有多少人口?这个世界产生的内容有多少?话题的数量永远是有限的,内容数量可以是无限的。一旦找到了这种话题,这时候无限的内容以及无限多的接受者之间可以出现一个对话的接口。这个接口体现在UCL里面,用有限的话题把无限的内容和无限的用户连接起来。UCL起到这么一个作用。互联网里面TCP/IP之上繁衍越来越多的应用,之下也数量越来越繁多的物理层和链路层的技术。中间始终保持稳定,这种稳定性使得上层的多样化的应用和底层多样化的技术能够无缝的衔接起来,UCL也是起到这样类似的作用

    互联网领域里面有一个对等概念,就是域名,还有一个内容域名,内容域名就是我们说的话题概念,相当于信息社区。在这个信息社区里面用户可以很容易找到自己感兴趣的东西,这边有一个概念就是钱学森研讨厅MetaSynthesis,当时提出这个概念,我们有类似于科学研讨厅的东西。每个人的观点都可以在这个研讨厅进行发布,每个人可以说话,可以看到别人说的内容。发布内容聚集数量很多之后,抽取出来很多的东西。新的内容在不停的出现,最后映射到了话题里面,相对比较低速。

    另外最近在互联网上讨论非常热烈的关于网络主权,这个其实是网络主权上的非常大的潜在危险。在平行空间里面做,内容域名是独立于DNS系统。在战争或者是重大灾害情况下,域名系统遭到非常大的破坏或者互联网遭到非常大的迫害。这时候广播系统热烈可以正常工作,广播系统整个运行是不受到DNS系统或者是互联网系统的影响。他可以在极端的环境下来作为确保国家的网络主权,可以做一个互联网的战略上的备份。

    讲到这基本上可以总结一下在次级结构里的三大技术。

    第一个是内容命名的逻辑技术,信源技术,对数量庞大的内容要抽取出它的精炼内容。

    第二是辐射建库的物理设计,在信宿这一端如何收集这些信息还有信息筛选。

    另外就是信道技术,活版的卫星设计。因为所有这些信息归集UCL和话题之后。

    这三件事情由新华社技术局、中央党校大有公司、航天数字传媒他们现在正在做这方面的研究和使显得工作。

    最终目标是形成天地一体融合两种结构,在天上波层结构还有地面上的互联网结构,之间既有联系,联系第一是在中心库这个地方,中心库所有内容都来自于互联网。广播体系并不是自生自产自销的封闭体系,它和互联网是连接的。另外一端就是在家庭或者个人这,也是两种体系交界的地方地。用户不需要辨别这个内容是来自互联网还是广播网,用户享受到是无缝的体验。

    这是对于两种体系结构的总结性的归纳,大家其实可以看到,无论是从物理学、计算科学、拓扑学统计学方面,这两种方式都是优势互补,各自都有擅长的领域,这两个领域对用户来说不可分。它都具有互补的社会价值,互联网代表自由和民主,广播网代表公正和法治,为什么这么说呢?广播网上面是在独立的空间做内容的推送。这时候在这个空间里面就比较容易要求每一个发言人或者每个内容的作者对自己发布的东西负责任。这个渠道本身具有非常强的独立性的时候,互联网上比如说我匿名发展虚假消息或者做一个恶评,在广播通道就会遇到非常多的挑战。数据篡改互联网上比较容易做到,广播网上尤其是对做篡改,无论是技术难度还是法律风险都远远超过互联网。

    最后就是小世界的性质,互联网已经是小世界网络,也就是常说任何两个人之间经过六条就可以到达。前几年已经有科学家研究发现,只要在互联网上这个跳数可以压缩到三条,完全是小世界网络,规模很大,但是人和人之间的距离很短。广播是超小世界网络,从内容到用户之间只有一跳,中间很多跳完全都少掉了。

    现在这个时代实际上是互联网走到一个十字路口,最明显的表现就是现在国家所鼓励大众创业、万众创新,因为这个伟大的时代已经开始了。在这个十字路口互联网从技术角度来说应该向什么方向发展?其实还是存在争议。这个争议其实在不同层看来有不同的解决方案。学术界的人看来怎么样继续改造它和颠覆它,而在运营商的角度来看,运营商更关心是怎么样让自己跟上互联网的脚步去中心化。互联网公司角度来说是怎么在竞争非常激烈的市场上面保持自己的优势,不要被淘汰。当每个人对于互联网都有自己非常独特的视角的时候,其实他就意味着有件事情不可能发生,就是颠覆。颠覆会影响到所有人和所有的行业,而每个人和每各行业都有自己独特的视角以及他自己利益的诉求。这种情况下颠覆不大可能发生,有可能发生是在一个新的纬度上面出现全新的解决方案。让所有遇到困境的人以比较低的成本在全新的空间找到自己希望找到的答案。

    双结构互联网,也就是互联网和广播存储网络两者结合。双结构互联网实际上我们认为它比前面出现的新型互联网体系结构具有更强的融合性。来源来自于第一是不否认现有技术和现有网络,现在网络承载大量应用,他活的很不错。告别颠覆,第二就是内容推送渠道变得非常的短促和高效,还有一处计算,只在用户这处计算,而不需要在网络中间或者是信源端做计算。另外就是安全,广播天然具有安全的特性,另外就是信息是具有双重性,在广播这个领域里面是可以做非常便利的信息繁殖。

    广播网未来走向李院士一直有一个观点就是从流服务走向库服务,直接面向用户提供信息流转向把信息的内容推送到距离用户非常近的数据库或者是小型的存储设备上面,用这种方式来摆脱流服务面临的各种各样的困境。这点我们前面和业内从事CDN方面的工作还有运营商以及驻地网运营商、小区运营商进行交流的时候,大家都有一个故事。现在做互联网其实遇到了非常多的瓶颈,这些瓶颈目前都是能够找到一个说的过去的解决方案。用户的需求实际上他的发展的速度永远快于网络技术,现在用户已经开始逐渐接受4K高清,用户一旦看到4K高清之后,再让他接受标清和普通高清,其实对用户来说他已经很难接受了。现在用户的接入网到骨干网不能完全支持大量用户完全观看4K高清。这个过程建设周期非常长,经过几年,用户需求不会打败。有什么好的方案?广播其实是非常好的方案,广播可以跨越在这个时段里面出现带宽上的鸿沟,用户的需求的高速增长和网络本身资源限制之间的鸿沟。

    今天在座都是广电行业专家和多年从业人员,我希望大家一起加入到这个领域里的研究或者是关注这个领域,我们一起推动整个广播网向一个新的业态或者是向一个全新的世界去演进,谢谢大家。

    (以下是演讲全部PPT)

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责任编辑:王建利

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