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汪涛

 
 
 

日志

 
 
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南京邮电大学学士,北京邮电大学硕士。出版《生态社会人口论》(人民出版社),《通播网宣言》(北京邮电大学出版社) unsnet@163.com

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汪涛:通播网——真正的“下一代网络”  

2008-02-01 21:18:20|  分类: 通播网 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   自从网络技术从模拟转向数字之后,就已经存在迫切需要解决未来网络技术如何发展的问题。今天,业界普遍用“下一代”来表达未来网络技术发展的方向:下一代互联网NGI,下一代网络NGN,下一代移动网4G……。但是,这种表达不是让我们对未来网络更清楚,而是模糊我们对网络网络的理解。这些“下一代”概念用在当前我们所要解决的问题上本身就是彻头彻尾错误的。这同时也表明:无论美国还是欧洲,那些过去曾经为网络技术的领先者们已经完全迷失了方向。

一、“下一代”的确切含义

    从表面上看,似乎永远都会有“下一代”的问题。因此,单纯从语言概念本身来说,“下一代”就没有确切的含义。对于真空管时代的计算机来说,“下一代计算机”就是晶体管计算机;对于晶体管时代的计算机来说,“下一代计算机”又是中小规模集成电路计算机;而对于中小规模集成电路时代的计算机来说,“下一代计算机”就是大规模、超大规模集成电路计算机……。因此,“下一代”的具体含义在任何时代都是不同的。如果不说清楚相对于当前一代的“下一代”到底是什么,说“下一代”要么就是根本没有任何实际意义,要么就是实在搞不清楚未来将如何发展了,因此只好用“下一代”这个没有确切内涵的词汇来对付。

二、 技术发展分代方法的理论基础

    从学术严谨的角度来看,由于不清楚网络未来具体会如何发展,用“下一代”这个概念来对之预定义虽然不会成错,但不能对科学研究进行很好的指导,那这样的概念存在又有什么意义呢?

1、分代的继承和更替

    对技术的发展进行分代是一种常用的分析方法。技术发展的分代包含了两个互相对立统一的方面:一是换代或更替,它代表了创新、更新、变化的方面;另一方面,既然它们还可以归为同一个发展序列来进行研究,就表明它们还有继承、遗传等不变的方面。这样就会带来一个问题:不同代之间变化的层次和幅度大小的根本差异,对于分代的内涵将会有极大的本质差异影响。如果不清楚这种本质差异,将会对换代的分析、特别是对未来新生代的发展方向产生重大的偏差。

2、继承性的根本差异对分代含义的影响

    继承或换代的层次和程度不同,会使换代的内涵发生根本性的变化。例如:

56k的电话MODEM是36k电话MODEM的“下一代”技术。这种换代只是速率上的变化,但在技术基本架构上还是属于“电话MODEM”的范围,就是走电话带内调制的方式;

但是,56k电话MODEM最后被DSL技术所替代,这种换代不仅仅是速率的差异,而且在基本技术架构上已经发生了根本性的变化:DSL是采用电话带外的频段,这使它不仅可以采用不同的调制技术,而且可以占用的频带也不再受电话频段的限制。人们也可以说DSL技术是56k的电话MODEM的“下一代”技术,但必须非常清楚,此时的下一代与前面的下一代含义是有本质差异的。此时不能再说是“下一代的电话MODEM”,而最多只能说是“下一代MODEM”技术。

    晶体管当年替代了真空管,但如果要说晶体管是“下一代的真空管”显然也是有问题的。如果当年在真空管时代抱着“下一代真空管”理念进行研究,很难想像会发明晶体管的技术,因为这种观念本身就会严重约束人们只能在继承和遗传真空电子技术的范围之内考虑问题,而不会去考虑其它的技术。因此,此时我们最多只能说晶体管相对电子管是“下一代的电子器件”,而不能说它是“下一代的真空管”。

    下一代的内涵和外延应当正好是在分代的继承性和更替性的边界线上进行定义。不能把下一代的定义延伸到已经更替了的内涵上。

3、更替的含义对分代的影响

    我们前面说了分代的定义应当是建立在更替和继承的边界上。但是如果我们考虑更高级别的变与不变,会对分代的定义产生更高层次的影响。例如:因为没有理解清楚计算机分代的更高层次变化问题,在第四代计算机以后的发展方向预测上就产生了重大的偏差,导致日本第五代计算机研究的战略失误。

    从前四代计算机的分代来看,都是从计算机器件的类型变化来进行定义的,如真空管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路。在这种分代中,每一代的器件都不同,这些分代都是以器件变化来区分。但如果从更高一层的“器件变化”的角度,这些分代就是“不变的变化”。并且,在这一时期计算机发展的标志主要是体现在主机的最高计算性能上的,人们以最高速的大型机或巨型机的性能作为计算机相应时代的标志。这又是另一个“不变的变化”。

    事实上,在第三代计算机及其以后,器件就没有本质上的变化,而只是集成度上量的变化了。当器件集成度达到可以使整个CPU集成在一块芯片上的程度时,就发生一个重大的转变:计算机从主机时代进入了个人计算机时代。但是,计算机界由于受到以器件为基础进行计算机发展分代,特别是以当时最高速主机的计算性能作为分代技术依据的根本约束,无法理解计算机历史上这一根本性的换代变化。日本更是在完全没有搞清楚计算机分代的真正定义和内涵的时候,想当然地以自己想像的人工智能为基础的第五代计算机概念去决定其国家级重大技术战略发展计划,最后不仅无果而终,而且错过了个人计算机发展的20年黄金时机。个人计算机才是计算机发展历史上真正的“第五代”。第五代计算机不仅改变了以器件变化作为分代依据的历史,也改变了以主机最高计算性能作为计算机发展历史阶段关键技术指标的历史。悲剧性的是,当日本提出第五代计算机计划时,真正的第五代计算机——PC已经开始大规模进入市场了。

    今天,由于器件集成度的持续提高,CPU可以集成在手机和各类电子设备、智能家庭网络设备上,计算机正从PC时代向“泛网络计算”时代迈进。“泛网络计算”就是第六代的计算机技术。所谓泛网络计算有两个典型的特征:一是计算机成为一种无孔不入的工具;二是联网化。

    如果我们贯穿六代计算机发展历史的分代来看,有两条不变的主线:第一它们都是一种计算设备,所以都可以被称为是“计算机”;第二是发展的技术分代是由于计算机器件集成度的持续提高而导致,因为集成度的提高是导致成本降低和使用更广泛的关键所在,这是一个更高层次的“不变的变化”。计算机科学家们眼里只有单纯的最高计算性能的指标,而没有市场应用的指标,因为只有最高计算性能具有纯科学的意义和纯学术的意义。不幸的是:在前四代计算机发展历史中,最高计算性能与市场应用基本上是统一的,但到第五代计算机开始两者就已经分离了。

不仅如此,从第五代计算机开始,计算机的发展方向在计算性能上似乎某种意义上是“向下走”的:越是更低计算性能的计算机系统越是占据计算机技术的主流地位。虽然在第五代计算机时代主机系统依然在发展,但越是计算性能“更低”的计算系统越是市场的主流品种(这种“更低”是相对的而不是绝对的,它是任何同一个技术时代横向比较的结果,而不是历史的纵向比较结果,从历史的纵向比较来看计算机性能当然是不断往上走高的)。因此,从这时开始,计算机科学家们就已经完全失去了认识计算机发展历史分代的方向。虽然表面看起来这种“越是低性能的计算机越是代表计算机的发展方向”是很不可理解的事情,但只要人们从市场应用角度看问题、而不是从完全抽象的学术角度看问题就不难理解了。只有理解了计算机技术第五代及其之后的这种发展趋势,我们才能明白为什么现在计算性能更低的手提电脑开始慢慢取代计算性能更高的台式电脑的主流地位,而同时也会明白为什么计算性能更低的嵌入式系统以及片上系统开始越来越慢慢取代个人电脑的主流地位。

    如果我们搞不清楚一种技术发展分代的基本脉络,在各个层次深入分析其变与不变,就会产生严重的技术发展方向的错误判断。

4、非单条路径

    分代往往被人们理解为是单线条的,“下一代”与“上一代”都是单一的,并且是前后相继的关系。但是,现实世界的发展并不完全都是这样的,如果一种技术替代的不是前面的一种技术,而是替代了多种,该如何理解其分代关系呢?例如:

DSL技术不仅替代了电话MODEM,而且也替代了ISDN。此时DSL到底算是谁的“下一代”?

    并且,我们可以看到这里继承和更替的边界发生了某些更深刻的差异,DSL和电话MODEM、ISDN都是一种数字接入技术,它们只在这个层面上是相通和继承的,但在技术架构上差异非常大。如果考虑到光纤接入和高带宽无线技术的发展,我们就会发现它们共性的地方都只是宽带接入技术,而其技术实现方式和框架是差异极大的。

    此时,新的一代不能单纯说成是被替代的多个技术中任何一个的下一代,因此,此时的“下一代”用“新一代”来表达更为合适

就算是新的一代技术与多个原有技术有很强的技术继承性,这种下一代也不能单纯地就说是其中某一个技术的“下一代”。就象人一样,虽然人的“下一代”与“上一代”有很强遗传性和继承性,每个人都是父母两个人的“下一代”,但不能完全单纯地说是父亲一个人的下一代,也不能单纯说是母亲一个人的下一代。因为新的一代是遗传和继承了上一代两个人的基因,而不是其中一个。因此与上一代的基因又是有本质差别的。再如:

    收录机是把收音机和录音机组合起来的下一代技术,它与上一代的技术有很强的继承性,但收录机既不能单纯说成是“下一代的收音机”,也不能单纯说成是“下一代的录音机”,而是要明白它已经是一个全新的、具有与原有单一技术架构基因本质不同的产品技术了。

5、分代关系的数学模型

    用数学语言来说,技术发展的分代关系可以有如下多种类型:

    单线条:即一对一关系。除源头和末尾(如果存在的话)以外,每一代有唯一的上一代和唯一的下一代;

    树状:即一对多关系。除源头和末尾(如果存在的话)以外,每一代有唯一的上一代,但有多个下一代。这种分代的发展会从一个源点不断地分化,产生更多种类的“下一代”;

    树根状或河流状:即多对一关系。每一代有唯一的下一代,但有多个上一代。这种发展会不断汇聚原有的多个源头。如同河流一样大量不同分支最后汇集成一个主流进入大海,也如树根一样大量根须不断汇集成一个树的主干伸出地面。在这种发展模式中,可能会有一个主线条,不断吸收各个旁枝。如河的主流或树根的主根;

    网状:即多对多关系。多个上一代产生多个下一代。这事实上是现实世界更普遍的情况。人类自身也是这种模式:一个父亲和一个母亲可能生出多个子女。如果考虑有一夫多妻、一妻多夫或离异后再婚生子,情况就是更为复杂的多对多的网状发展关系。

三、 未来网络是什么意义上的下一代?

    当清楚了以上分代的基本理论之后,我们对未来网络的分代就会有更为清晰准确的认识。

    事实已经很清楚,未来的网络将会至少是三网合一的,也就是未来的网络将会是在综合电信网、互联网、广播网基础上全新的一种网络,因此,下一代网络发展的模型是典型的树根状或河流状的模式,而不是单线条模式。但下一代互联网、下一代网络(事实上是指下一代电信网)、4G(事实上是指下一代移动网)都是以单线条模式来看待下一代网络发展的。它们显然把下一代网络最根本的问题都搞错了。

    即使是在电信网的范围之内,在当前的3G技术时代就已经开始普及FMC——固网移动融合技术。这样在未来就不会再单独地有“移动网”这个概念了。因此4G这个概念本身就是错误的。更不要说未来网络将是更大范围的多种技术融合的树根状发展模式。

    因此,“下一代互联网”,“下一代电信网”,“下一代移动网”,“下一代广播网”这些概念本身就是完全错误的。在这种错误概念前提下怎么可能指望规划出正确的未来网络发展方向呢?

四、 三网合一——技术问题还是体制问题?

   采用“新一代网络”和采用“下一代网络”看问题,区别是非常巨大的。

首先,我们必须要清楚研究新一代网络必须具备哪些与过去不同的知识结构。如果采用“下一代互联网”的观念来进行研究,研究者的知识结构显然就会局限于互联网的知识范围,局限于互联网的传统理念,局限于站在互联网的立场上来看待所有新一代网络的问题。但是如果要采用“新一代网络”的理念来研究,所具有的知识结构就完全不同。既然“新一代网络”是三网合一的,这样研究者首先至少要成为电信网、互联网和广播网三种网络技术的专家,必须站在三种网络行业的综合角度来考虑问题,而不是单纯其中任何一个。

    事实上,三网合一或三网融合的问题提出来已经有很长时间了,其进展却非常缓慢。绝大多数人认为是体制的问题,不是技术问题。我们却与这种看法正好相反,它主要是技术问题,而不是体制问题,尽管体制问题是存在的。当前研究下一代网络技术的专家中能够同时懂三种网络技术的已经是凤毛麟角,更别说能够将它们融会贯通、合而为一的专家了。

    事实上,互联网的网站就是类似广播电台的经营实体。只要网络技术能够有效地支持广播业务,网站就可以演变为广播电台、电视台性质的经营者。事实上现在很多网站已经在经营视频和音频、甚至新闻等业务,网站本身就已经是一种广播业务了,只是其内容品质因技术的限制还远远达不到现在广播网的内容品质,因此还取代不了现有的广电网;同时其经营模式也没有象电信网一样的商业模型,因此也取代不了电信网。

    我们要搞清楚一点:网站的批准和管理的部门是信产部,而不是广电部门,有什么体制问题存在呢?至少在管理上一点体制问题也没有。但是,现在的网络技术可以很好地支持广播业务吗?至少现在还不能。因此,至少在中国,三网合一绝对仅仅是技术问题,而根本还谈不上体制问题。

    人们可能会说:现在的IPTV技术不就是在互联网上很好地实现了广播吗?事实上不能这么说,IPTV并不是一种可以完全融合进互联网的技术,它事实上是在互联网上建立一个广播网的专网。从技术上它比现在的广播网并没有任何特别的优势,另一方面却又想直接用这种即不具备技术优势、也不具多少业务优势的特殊广播网去和现有的广播经营者直接竞争,这当然会有很多问题。

五、研究新一代网络所必需具备的基本知识结构

    事实上,新一代网络技术所必需的知识结构还远不止这些:

    新一代网络将汇集泛网络计算技术,因此将与第六代计算机技术汇合。所以,要研究新一代网络,必须成为第六代计算机技术的专家;

    新一代网络上毫无疑问绝大多数将会是视频流量,视频业务的特性将对新一代网络设计产生巨大的影响。因此,要研究新一代网络,必须成为视频技术的专家;

    新一代网络的业务品种将是无限多样,无限可变,当前未知的。如何去管理这种业务的巨大数量及其无限的巨大变化,这是一个极大的挑战。目前在网络技术里并不存在这种完善的技术可以实现这种管理。但现实技术中是有类似技术存在的,这就是商场POS技术。事实上,远不止一个人,也远不止一家公司提出过未来的网络业务模型将是“百货商场模型”。但是大家却没有更进一步研究一下:既然如此,商场POS技术对于新一代网络结构设计可以有什么样的启示?商场POS技术并不能直接拿到新一代网络里使用,但它可以成为一个很重要的参考。而要做到这一点首先必须成为一个商场POS技术的专家;

    新一代网络必须解决网络支付问题才能很好地建立商业模型。网络支付要求深刻地理解电子货币的理论和技术。这是第七个方面的技术;

    安全是新一代网络必须解决的基本问题之一。但是现有的网络安全之所以不能从根本上解决安全问题,是由于其对安全问题的本质就没有搞清楚,而仅仅把安全定义为一种网络技术问题。要真正的解决安全必须从安全的社会属性角度来理解,因此首先要成为一个社会安全系统的专家。

    新一代网络要求研究者必须至少成为电信网、互联网、广播网、第六代计算机技术、视频技术、商场POS技术、电子货币理论和技术、社会安全系统等8个方面的专家。新一代网络正是这8个“上一代”技术汇集而成的“下一代”技术。

六、 通播网——真正的下一代网络

    下一代网络至少是在融合电信网、互联网、广播网基础上,并结合其它五种技术进行创新而产生的。通播网是当前唯一按照这种技术路线设计的网络架构,因此也是唯一能够最准确把握未来网络技术发展方向的技术路线。

 

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