主題詞或關鍵字: 信息科學 網路 通信
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世紀之交，由德國語言學家、文藝評論家和電台、電視台文藝節目主持人等組成的評審會，經過詳細評選，評選並公布了“同本世紀一起出現、對本世紀產生重大影響並成為本世紀歷史組成部分”的100個流行詞。在這100個流行詞中，“信息”一詞出現的頻度很高，流行非常廣泛。此外，還有“電腦”、“高速公路”、“基因”、“冷戰”、“愛滋病”等。
德國在評出100個流行詞時強調了3個標準：同本世紀一起出現；對本世紀產生重大影響；成為本世紀歷史組成部分。拿這3條標準衡量“電腦”、“基因”、“冷戰”等流行詞顯然是非常確切的，但用來描述“信息”似乎不夠全面。因為，“信息”一詞早在1160年前就已問世，而不是與本世紀俱來。我國唐代詩人許渾的《寄遠》詩中，就有“信息”的記載，詩中云：“塞外音書無信息，道傍車馬起塵埃。”稍後100多年，南唐李中的七律詩《暮春懷古人》有“夢斷美人沉信息，目穿長路倚樓台”，宋代毛滂的詞文《浣溪沙》中有“雁過故人無信息，酒醒殘夢寄淒涼”。說明“信息”一詞源遠流長。然而後兩條標準倒是說對了，“信息”對本世紀產生了重大影響並成為本世紀歷史不可或缺的組成部分。
對“信息”這個詞的含義，古人多半將它當做訊息使用，而且認為這種訊息可以尋覓，可以儲存積累。前面提到的“夢斷美人沉信息”中的“沉”字就包含有將訊息存儲在記憶中的意思。其實，按照現代人的理解，“信息”是“訊息”，但“訊息”不完全是“信息”。對訊息接受者來說，預先不知道的訊息才是“信息”。為此，《資訊理論》的創始人申農和《控制論》創始人維納在描述什麼是信息時，異曲同工地引入了“隨機不確定性”的概念。申農認為“信息是用來消除隨機不確定性的東西”，維納也認為“凡是在一種情況下能減少乃至消除不確定性的任何事物都叫信息”。
所謂“不確定性”，通俗地說，是指人們在獲取某一信息之前，對其知曉程度呈模糊狀態，對其多種可能性難以判斷。由此可見，“信息的實質是對不確定性的否定”，不確定性程度愈大，信息量也愈大。用公式表示可寫成：
信息量＝logN不確定性當對數底數N＝10時，信息量單位為哈特；當對數底數＝e(2.718)時，信息量單位為奈特；當對數底數N＝2時，信息量單位為比特。現在，信息量單位大多採用比特，因為數字通信和數據傳輸以及電子計算機都是基於二進計數制工作的。
當信息量以“比特”為單位時，它的數學表達式可寫成：
信息量(比特)＝log2不確定性
例如問今天是不是星期三？答案只有2種可能——“是”與“否”。此時，不確定性為2，信息量為1比特(21＝2)。如果問，今天是星期幾？可以有7種答案，根據上式，可求出此時信息量近似為3比特(23≈7)。如果有人問：今天是不是10月11日？答案只有“是”與“否”2種可能，如同問今天是不是星期三一樣，信息量為1比特。如果問今天是10月幾日？答案就將有31種，其信息量近似為5比特，因25≈31。由此看來，判斷一條訊息是否含有信息量以及含有多大信息量，主要是看這條訊息能在多大程度上消除了信息接收者認識上的不確定性。
現代社會尤其是在現代戰爭中，充滿著許許多多隨機不確定性的東西，越是不確定的地方，越需要信息，信息的時間價值也就愈大。舉世矚目的海灣戰爭開創了飛彈對奕的先河，“愛國者”飛彈迎擊“飛毛腿”飛彈的準備時間雖然只有短短的幾分鐘，卻流過了數億比特的信息。隨著高新技術兵器廣泛套用於戰場，軍事專家們預測，在現代戰爭中，預計平均信息流量為每秒1萬兆比特，即每秒100億比特，突發峰值信息流量可達每秒2萬兆比特，即200億比特。如此巨大的“信息流”，用一般的通信網路傳輸顯然是不可能的，只有藉助於高速通信網路才能完成此任務。通信網路高速化正是在這種情況下被提到了議事日程上來。
另一方面，由於各種高新技術廣泛套用於國民經濟各部門和社會活動各領域，使現代社會的信息愈來愈豐富，信息量愈來愈大。用單打一的電話、電視和電腦傳輸已不敷需要，一種融聲音、文字和圖形、圖像於一體的多媒體通信已嶄露頭角。媒體愈多，所占用的信道數量就愈大，即使最先進的通信電纜也因傳輸頻帶比較狹窄而“力不從心”，正像滿載貨物的巨型卡車不能在鄉間小道上疾駛如飛那樣。因此，如何建造一個傳輸速率高、傳輸容量大的通信網路成了科學家們為之努力攻關的方向。風靡於世的“信息高速公路”就是這種攻關所取得的成果。
“信息高速公路”由“信息公路”和高速公路演變而來，“信息公路”是文學語言，高速公路則是交通的實體。許多年以前，美國科幻小說作家威廉·吉布森在他的作品《神經占卜者》中曾經幻想人們沿著“信息公路”馳騁於信息世界的情景。他所憧憬的“信息公路”萌發出了建造高速信息網路的思想。
自1913年德國柏林出現了世界上第一條高速公路以來，在近1個世紀的歲月中，高速公路使世界發生了神奇般的變化。許多國家的人民非常自豪地說，他們的國家是“架在四個輪子上的”。當年高速公路建設的目的是增加汽車流量，加快交通運輸速度，解決塞車問題。如今，不少國家，尤其是工業已開發國家的高速公路縱橫交錯、四通八達。有了高速公路網路，雖然汽車越來越多，但是行駛起來仍可暢通無阻。為了傳輸各種高速率信息，能否建造出一個類似於高速公路的通信系統呢？這是完全可能的。號稱“超級快車道”的“高速信息網路”正是在這種情況下應運而生的。
在相當長的一段時間內，人們通常將“高速信息網路”稱為“信息高速公路”，其實這是兩個在內涵上有所差異的概念。“信息高速公路”只是借用汽車高速公路來比喻的一種形象化稱呼，它的真名實姓叫“國家信息基礎結構”或“國家信息基礎設施”，英語縮寫為NII。
“國家信息基礎結構”實質上是一個國家的信息化框架，它通常包括以下四大部分：大規模的先進發達的信息網路(主要是指高速率、大容量的電子計算機通信網路)；信息產業(主要包括信息設備製造業、軟體業、系統集成業和信息服務業，涉及科研、開發和製作諸多環節)；套用系統以及旨在保障社會信息化和信息網路有效運行的社會支持環境(政策法律、文化教育以及人才資源開發)等。其中，建立大規模的先進發達的信息網路占據了很重要的份額，所以通常以點析面形象地將整個國家信息基礎結構說成是“信息高速公路”。“信息高速公路”的提出有其一定的歷史背景。隨著蘇聯解體，冷戰結束後，美國政府就致力於尋找一種“能一箭雙鵰地解決國家安全和經濟競爭問題”的良策，幕僚們紛紛進諫。美國總統科學顧問布羅姆利認為：“為了使美國經濟在世界經濟中變得更具競爭力，最有效的一步就是建設高性能、高速率的國家信息網路。這是促進美國科學研究和技術發展的關鍵。”為此，美國政府於1993年提出了建造“信息高速公路”的構想，將吉布森當年的憧憬變成了現實。
建造高速率、高性能的國家信息網路是一個國家信息化的標誌，它的基本功能是將較大範圍(例如一個國家)的各種社會細胞——如政府機構、教育單位、科研部門、圖書館、軍事機構、企業以及家家戶戶的電子計算機通信終端聯結起來，使這一範圍內成千上萬個計算機通信用戶在辦公室或家裡就可以利用傳真機、電視、電子計算機等終端設備，方便、迅速、準確地獲取、傳遞、交換和處理信息，從而最大限度地實現信息資源的共享，每個“網路公民”既是信息的消費者，又是信息的積極提供者。高速信息網路的模型示意見圖2-35。從圖中可以看出，組成高速信息網路要有以下4個基本要素：信息高速通道(信道)；信息資源(信源)；信息處理與控制以及信息服務對象(信宿)等。這四部分相輔相成，缺一不可。
高速信息網路具有綜合化、寬頻化、個人化和智慧型化的特點，是一種前所未有的新型網路。
網路綜合化是指建立一種綜合業務數字網，它融各種網路(電話網、電報網、電視網、數據網、電腦網等)於一體，能傳送文字、數據、圖形、圖像、聲音等各種訊息。網路寬頻化是指建立寬頻綜合業務數字網，這是一種可支持任意速率的，從話音、數據直至視頻業務的綜合業務數字網。到20世紀90年代末，寬頻綜合業務數字網的傳輸速率可達每秒10億比特，相當於每秒鐘傳輸6250萬個漢字(按照我國現行的編碼標準，每個漢字由2個位元組16比特組成)。
隨著通信技術的日益發展，通信網已經經歷了電話綜合數字網(IDN)、綜合業務數字網(ISDN)和窄帶綜合業務數字網(N-ISDN)發展階段，目前正向寬頻綜合業務數字網(B-ISDN)發展。
綜合業務數字網是一種在電話數字網的的基礎上發展起來的，能提供用戶間端對端的數字連線，並同時承擔電話和多種非話業務的電信網。簡單地說，它是採用數字傳輸和數字交換技術提供多種業務服務的電信網。在綜合數字網中，以數位訊號形式和時分多路復用方式進行通信。數據等數位訊號可以直接在數字網中傳輸，而話音和圖像等模擬信號傳輸則必須在傳送端進行模擬/數字轉換，並在接收端進行數字/模擬反轉換。
以前的電話網、高速傳真數據網、廣播電視網等是互不相通的網路。這對使用者來說，不同的業務就要聯接不同的網，很不方便，也很不經濟。綜合業務數字網正是為克服這一不合理現象而問世的。它的主要特點是：以一對用戶線為用戶提供可供電話、電報、傳真、數據圖像、電視廣播等多種業務終端復用的多條信道；用戶線實現雙向數字復用，可降低投資比重很大的用戶線建設費用；多種業務綜合復用可以最有效地利用電信網的資源。綜合業務數字網由綜合數字網和標準接口組成。其中，綜合數字網是主體，標準接口是各種用戶終端設備與綜合數字網相聯，完成端到端數字連線的中介。綜合業務數字網根據所傳輸和交換的頻頻寬度分為窄帶綜合業務數字網和寬頻綜合業務數字網兩類。
窄帶綜合業務數字網是在每秒64千比特基礎上把各種業務綜合在一起的通信網。因此也叫“基於64kb/s ISDN”，而寬頻綜合業務數字網的傳輸、交換頻帶要比它寬得多。它是一種可支持多種速率的，從話音、數據到視頻業務的綜合業務數字網。
寬頻綜合業務數字網是在電信業務需求和科學技術進步的驅動下發展起來的。隨著現代社會日趨信息化，以及超大規模積體電路的發展和通信技術的不斷進步，需要不斷增加通信的容量和速度。由於數字編碼的電視信號碼率是數字電話信號碼率的上千倍，這就需要很寬的頻帶，因此必須採用壓縮編碼技術。高清晰度電視、計算機輔助設計(CAD)與計算機輔助製造(CAM)所產生的信息，以及光纖高速區域網路間信息的交換也都需要傳送速率很高的信息網，這就要求建立以光纖通信為基礎的寬頻綜合業務數字網，簡稱B-ISDN。其中，B表示寬頻，ISDN是“IntegratedServices Digital network”的英文縮寫。為使B-ISDN迅速投入實用，國際電報電話諮詢委員會(CCITT)專門成立了B-ISDN工作組，加緊對B-ISDN標準化研究，並已通過一些B-ISDN建議。
寬頻綜合業務數字網之所以成為未來通信網的發展方向，是由於它具有以下4個基本特徵：
一是高速化。B-ISDN能使用戶以每秒150兆位的速率傳輸數據。到2000年，將有可能建成每秒傳輸1000兆位數據的信息網路，能滿足日益增長的高速數據傳輸、高速檔案傳輸、可視電話、會議電視、寬頻可視圖文、高清晰度電視及多媒體功能終端等新型互動式業務發展的需要。
二是數位化。B-ISDN是全數位化網路，包括數位化的終端設備、數位化的用戶環路、數位化的交換系統和數位化的傳輸幹線，能實現端對端的數字連線。在這個全數字網路中，不論原始信號是話音、文字、數據還是圖形、圖像都先在終端上轉換成數位訊號，然後，通過數字信道送入網路，由網路將這些數位訊號傳遞到通信另一方的終端設備。
三是綜合化。寬頻綜合業務數字網是以同步轉移模式和異步轉移模式兼容方式，在同一網路中支持範圍廣泛的聲音、圖像和數據的套用。是一種全方位、能進行一切信息傳遞的網路。除了傳送電話等傳統業務外，還能夠傳送各種寬頻業務(例如可視電話、會議電視、高速數據傳輸)、檢索型寬頻業務(例如圖像檢索、數據檢索)、閉路分配型寬頻業務(例如圖像分配)、廣播型分配寬頻業務(例如廣播圖像、高清晰度電視等)。
四是標準化。寬頻綜合業務數字網能向用戶提供一組標準的多用途入網接口，不同的業務和終端可經過同一接口入網。藉助於這個多功能接口，所有業務可採用同一個編號計畫。例如，用戶不再需要單獨的電話號碼、電傳號碼、傳真號碼等，用單一的網路號碼就可以了。
網路個人化是指建立全球個人通信網路。這是一種“無縫”連線的網路，它將有線通信網路、無線通信網路、固定通信網路、移動通信網路、空間通信網路、地面通信網路等融為一體。藉助於它，“地球村”上的村民們可隨時隨地與位於世界上任何地方、任何人進行任何一種形式的通信。詳細情況已在“一網收盡全世界”一節中作了介紹。
網路智慧型化是指建立一種具有一定智慧型的通信網路。這種新穎別致的通信網路是在不改變網路原有硬體設備的前提下，通過內部挖潛，著力開發軟體系統使其產生出多種新業務，也叫增值業務。
智慧型化網路因在電腦通信網中引進更多更高的智慧型，使電腦通信網路變得更加聰明。智慧型化了的電腦通信網路一方面可以最大限度提高網路的業務應變能力，使電腦通信網能迅速、經濟地提供用戶需要的各種業務，另一方面可以大大提高網路自身遠行管理能力，能按需動態分配網路資源，給用戶以更多的網路控制權和更大的靈活性，並具有自動診斷和糾正網路中存在的問題，使網路具有自愈能力等。
智慧型網是一種“隱藏”在現存電腦通信網裡的網，享有“網中網”之稱。它的基本設計思想是通過對傳統網路結構的改造，在網路單元之間重新分配網路的功能。例如，可以把交換機的業務邏輯和交換邏輯分開，分別由不同的網路單元來完成，這樣就可以以有限的基本功能組件構成大量的電信業務。用戶一旦需要增加新業務或改變業務類型時，不需改變交換機的軟體，只需改動一下業務控制點中的邏輯，輸入不同的參數，對功能組件重新進行組配就可以了。
自從1989年美國第一代智慧型網投入正式套用以來，世界各國相繼開發了網路中的軟體系統，迅速生成了各種電信新業務。
主要業務
800號業務。也叫被集中付費業務，即允許電話用戶接受來自規定服務範圍內發出的電話呼叫，而主叫用戶不付費，改變了傳統的“誰打(出)電話誰付費”的“皇曆”，而代之以“我打電話你掏錢”。
1996年，7號信令網已在我國全面建成，在此基礎上，1997年起興建全國智慧型通信網。這種新型的電腦通信網路率先向用戶提供3種服務：記賬卡業務、虛擬專業網業務以及被叫集中付費業務。建成後的智慧型通信網不僅可以為公眾有線電話網服務，還可為移動通信網服務。北京市電信局推出了一項全新的服務方式，它可使主叫電話客戶不付長途費，而將費用轉加在申請該業務的單位賬號上，即“我打電話你付費”。打卡式電話時，卡內金額不會減少；打投幣電話時，等通話完畢後，硬幣自動回吐。這種新穎的通信增值業務，我國首都已於1996年1月開通。隨後，上海、天津、廣州、深圳等地也相繼開通了這種便民業務。1998年9月1日起已在我國各城市普遍實行了800號業務。實踐表明，800號業務給企業帶來效益，給用戶帶來方便。為了迎接香港回歸祖國，1997年我國有關部門以市內電話網為依託，研究開發成功了700號業務，它能使固定電話用戶號碼具有移動功能，即能像“大哥大”那樣在各地漫遊。
E911業務。也叫應急911業務，公眾有急事，可以直接將電話打入與消防隊、警察局等有電路聯繫的應急通信中心，既迅速方便，又安全保密。譬如，某家發生了火災，戶主的心態可想而知，因心情焦急，報警時往往講不清楚何處著火以及火勢如何？他只要事先申報了E911業務，往消防隊掛電話後，在消防部門的火情顯示屏上就能自動顯示出他家的住址、電話號碼以及其鄰居的電話號碼，消防部門很快就可找到失火地點，及時採取措施將火撲滅。
虛網接入。也叫自動尋找通話用戶的功能，例如，在個人通信號碼業務中，每個用戶都擁有一個唯一的邏輯號碼，用戶無論何時走到何處，網路都能隨時知道他的去向，因而可以將來話自動接到用戶所在的地點。再如，用戶使用同樣一個電話號碼呼叫某機構設在全國各地的所有分支機構，網路會根據其需要，自動地將電話接到最方便的地點。
智慧型網路依靠先進的信令網和大型集中資料庫的支持，不僅能像傳統的通信網那樣傳送與交換信息，而且還能存儲和處理信息，因此受到世界各國的普遍重視，成為今後電腦通信網的發展方向。法國推出了下一世紀實現3MI計畫(即MILLARDE OFINFORMATIONS——信息傳輸高速化；MULTISERVICE SAND INTELLIGENT——多業務智慧型化；MULTIMEDIA AND INDIVIDUAL——多媒體個人化)。日本NTT計畫至2015年實現網路智慧型化。美國新一代高級智慧型網(AIN)正處在開發之中，不久即可問世。不僅已開發國家重視智慧型網建設，一些開發中國家(如印度)也不惜血本在積極研究和建設。
綜觀電腦通信網的發展走向，將出現包容多層次的局面：一是接入層，即能將不同傳輸速率和傳輸頻寬的各類用戶(固定的、移動的)通過各種信道(電通信、光通信，有線通信、無線通信)接入網路；二是運行層，能對信息通過交換，準確、迅速(傳輸速度幾乎達到“實時”的程度)地傳遞到目的地；三是智慧型層，能對網路進行智慧型化自動管理。
修築普通高速公路用的是水泥、石子、瀝青和鋼筋，鋪設“高速信息網路”的路基，有其特殊要求，不能採用一般的材料。光導纖維因傳輸頻頻寬、傳輸速率高、傳輸衰耗小、抗干擾能力強，具有“通得多、通得快、通得遠、通得好”的優點，理所當然地被選中作為鋪設“地面高速信息網路”的“路基”。基於這種事實，人們習慣上將地面高速信息網路定義為：以大容量、高速率的光導纖維為“路”，以傳送圖、文、聲等多媒化信息為“貨”，以集電腦、電視、圖像和電話等於一體的多媒體終端為“車”，將遍布各地的信息通道聯接起來，編織成縱橫交錯四通八達的信息傳輸網路。 為了構建起天地一體化的高速信息網路，除了地面高速信息網路外，還要建設太空高速信息傳輸網路。太空高速信息傳輸網路由許許多多顆衛星組成，衛星除了與衛星通信地球站有電路聯繫外，衛星與衛星之間還建有星際鏈路。星際鏈路目前採用微波波束聯通，今後將用光波接替。微波與光波具有很寬的傳輸頻帶和極高的傳輸速率，可以容納大量的通信信道，輸送極高速率的信息。在太空信息高速傳輸網路中，由於信息大部分是在宇宙空間傳輸，傳輸衰耗低、干擾小，不受天候、季節、時辰乃至核爆炸等影響，是一種理想的恆參(即傳輸參數恆定)信道。 高速信息網路的出現，反映了社會發展的基本規律。從社會發展趨勢看，隨著資訊時代的到來，信息的重要性日臻提高，成為繼材料、能源之後的第三大資源。信息的價值在於它的時效性，因此，及時地占有信息、迅速地傳播信息、準確地加工信息顯得十分重要，而建造“信息高速公路”恰恰能滿足信息社會的需要。難怪有人將19世紀視為鐵路的時代，20世紀是高速公路的時代，21世紀則是“信息高速公路”的時代。
進入20世紀以來，作為電子信息技術的骨幹——電子計算機技術和現代通信技術的迅猛發展，為高速信息網路的興建準備了條件；經濟的迅速發展、現代戰爭的日益高技術化和人們日益增長的文化生活的需求，呼喚著高速信息網路的建立。“冷戰”結束後，國際間競爭的制高點從軍事轉向經濟和科技，能大幅度提高綜合國力的高速信息網路必然成為各國競爭的焦點，成為世界各國“深度軍備”競賽(深度國力競爭)的主要特徵。目前，建造高速信息網路已經成為已開發國家顯示實力、尋求新的經濟成長點的熱點問題。如果說始於20世紀40年代的第一次信息革命的主要成就是電子計算機把信息處理能力成百萬倍提高的話，那么以興建高速信息網路為標誌的第二次信息革命將把信息傳遞的能力大幅度地提高。如果說，1905年科學巨匠愛因斯坦提出的“相對論”原理將時間和空間聯繫起來，引發了一場時空觀的革命，那么，高速信息網路的興起將把“地球村”的時間和空間大大縮小，必然會引發一場時空域革命。據專家們預計，當密如蛛網般的高速信息網路在全球範圍內建成時，將大大改變人們的工作、學習、生活方式，乃至產生“革命性的變化”。例如，科學家們身在實驗室，可隨時查到想要知道的數據、資料，及時了解國外同行的研究進展情況並與之交流；銀行家們幾秒鐘內便可知道世界各地金融市場行情變化，潮起潮落一覽無遺；醫生可根據從任何地方傳來的高清晰度X光片或掃描圖像進行會診，手術時可與遠距離外經驗豐富的專家保持聲音和視覺聯繫；教師可以進行遠距離教學和在螢幕上批改作業；學生可以選擇最好的老師和圖書館在家中接受輔導；電視觀眾可以憑個人的興趣愛好隨時隨地按自己的要求點播電影、音樂和電視，隨時查閱所有的影評，同遠在千里之外的朋友一起欣賞節目，並交流各自的看法，結交可能一輩子不會見面的“網路朋友”；普通公民每天一起床，就可在螢幕上看到當日新聞，隨時核對自己的銀行賬戶，足不出戶購得自己中意的商品；公務人員將有70％～80％的時間可在家中辦公，為實現“電子化政府”、提高政府工作效能創設條件。
如同其他科學技術往往因軍事需要而產生，其研究成果又總是優先套用於作戰領域一樣，高速信息網路的問世也莫例外。為了適應未來戰爭的需要，以美國為代表的西方已開發國家，在大力建造“國家信息基礎設施”(NII)的同時，將目光投向了修建戰場信息高速公路——國防信息基礎設施(dii)。1994年2月，美國陸軍在奧蘭多舉行了一次有600多名高級軍官、專家、學者參加的研討會，專題討論了怎樣打贏未來戰爭的問題。其中就專門研究了建設“國防信息基礎設施”。
要了解高速信息網路在未來戰爭中的作用，我們不妨對第二次世界大戰以來世界軍事形勢的發展概況作些回顧。
隨著高新技術廣泛套用於戰爭，戰場範圍空前擴大，戰爭進程急劇加快，指揮控制智慧型化水平大大提高，堪稱“戰爭之魂”的信息從來沒有像今天這樣重要，未來高技術戰爭將愈來愈垂青於信息技術，一場高科技“信息戰”正悄然來臨。在以“信息戰”為前導，而且貫穿現代高技術戰爭始終的奇觀中，享有跨世紀神行太保之稱的通信及其網路尤為惹人注目。 如果將軍隊的作戰指揮系統比作現代戰爭的“巨人”，那么，信息便好比是流遍全身的“血液”，通信及其網路起著“血管”和“脈絡”的作用。沒有通信，就沒有指揮，也就沒有戰爭的勝利。軍事家們指出，信息是組織實施信息作戰的“第一要素”，制信息權是高技術戰場的“第一制高點”，信息戰能力是現代軍隊的“第一戰鬥力”。這3個“第一”集中反映在徐向前元帥當年對通信兵的題詞上：“仗靠三軍打，勝由信息通”。
90年代初期，一場號稱“2.5次世界大戰”的戰爭在海灣地區爆發。交戰雙方是以美國為首的多國部隊與伊拉克。在這場戰爭中，美軍是獲勝者。然而，他們出於全球戰略需要，並沒有沉醉在勝利的歡樂中，而是對海灣戰爭進行了辯證分析。1994年，他們指出：“3年前的經驗已經進入‘半衰期’，必須用資訊時代的眼光，重新設計未來戰場，組建新型軍隊。”美軍在這裡所說的未來戰場，指的是數位化戰場，所說的新型軍隊，是指數位化部隊和信息化部隊。在設計未來戰場和組建新型軍隊中，通信網路起著不可替代的重要作用。無“網”不勝，網毀必敗，將成為未來戰爭的一大特點。
“沙漠風暴行動”是20世紀80年代以來規模最大、各種高新技術兵器粉墨登場最多的一場局部戰爭。這場戰爭既有工業時代戰爭的陳跡，又有以知識為基礎的資訊時代戰爭的先兆。這場具有信息戰雛形的戰爭，為研究悄然興起的信息化作戰行動提供了一個很好的舞台。
對於什麼是“信息戰”，世界各國都在研討，各有不同的定義和內涵。美國國防部曾在1996年4月15日正式批准了信息戰條令《FM100-6》，其中指出，“信息作戰是在現代技術條件下一種全新的作戰方式，它是以奪取決定性軍事優勢為目的，以實施信息獲取、信息管理、信息控制和信息使用為中心，並用於提高己方部隊作戰能力，同時阻止敵方獲得類似能力的一切作戰行動”。從定義中，我們不難看出，打信息戰同樣要有部隊，這是基本作戰力量；但這支部隊有別於一般的武裝，而是一支新型的隊伍。它是以爭奪和獲取戰場信息資源，控制和使用作戰信息，全力打擊、摧毀敵方的信息系統，切斷其“信息流”，進而全面控制戰場的信息空間為主要任務。美軍組建這支隊伍，準備分兩步走：先建設數位化部隊，後建立信息化部隊。
“數位化部隊”是一個時尚名詞，目前尚沒有統一的定義。美軍認為，所謂“數位化部隊”主要是指使用數位化裝備和器材，以數位化信息為媒介，對作戰人員和智慧型化武器系統實施指揮控制的部隊。
美軍在這裡所指的數位化裝備和器材，主要包括數位化通信設備、數位化敵我識別裝置和數位化全球定位系統。其中，數位化的通信設備占據了很重要的地位。因此，美軍有時乾脆將數位化部隊說成是“用數位化通信系統武裝的部隊”，其目的在於通過改變信息的傳輸方式來生成和提高部隊戰鬥力。
美軍曾作過試驗，使用數位化的通信系統，可以使直升機進入戰鬥的時間由26分鐘壓縮到16分鐘；反坦克飛彈命中率由55％提高到95％；連向營的現場報告時間由10分鐘壓縮到4分鐘；電文傳送重複率由30％壓縮到3％；電話現場報告的完整率由20％提高到98％。試驗表明，數位化以後，通信時效性明顯提高，而這種近乎實時性的通信聯絡，很符合信息作戰中實時行動的要求。由於通信暢通，對戰場上出現的情況能迅速作出反應，立即採取行動，這使指揮員作戰決心的確立與部(分)隊作戰行動的實施基本上達到同步。
1994年4月19日至23日，美軍在加利福尼亞州國家訓練中心進行了一場特殊的實兵對抗演習，進一步證明了數位化技術在戰術套用上產生的功效。擁有數位化技術裝備的美國陸軍第24機械化步兵師“1-70”特遣部隊和第3機械化步兵旅，與非數位化裝備的第177獨立裝甲旅進行了激烈的實兵對抗，最終以數位化部隊的獲勝結束。《星條旗報》歐洲版以要目位置突出報導，數位化部隊是一支走向21世紀陸軍的雛形，未來戰場將是數位化的戰場。美國《陸軍時報》引用參演人士的話說：“數位化部隊擁有3倍於常規部隊的潛在戰鬥力。”面對數位化部隊所顯示出的超常作戰效能，美軍前陸軍參謀長沙利文曾將數位化技術與內燃機的發明相提並論。美國陸軍部長威斯特稱：“我們要把下一世紀作戰勝利的賭注押在數位化技術上面。”美軍現有1個數位化營，1997年擴建成1個數位化旅，1998年擴建成1個數位化師，1999年擴建成1個數位化軍，2010年陸軍部隊全部實現數位化。
然而，建立全數位化部隊不是美軍最終目的，僅僅是打贏信息戰的一個步驟。美軍的最後目標是建立信息化部隊。
前面曾經提到，數位化部隊主要是指裝備器材數位化，但部隊的編制體制仍與非數位化部隊基本相同。而信息化部隊不僅裝備器材數位化，而且編制體制也有別於非數位化部隊。為此，美軍在部隊結構上，以“有利於信息流動”的原則來改革體制編制。 美軍目前的指揮體系，基本上屬於寶塔式結構，軍師旅營連逐級指揮。今後的發展方向將由傳統的寶塔式變為扁平式，使指揮體系趨於扁平化。藉助於先進發達、靈敏高效的通信系統，士兵可以接收到最高指揮部、最高指揮員的命令，高度自主地對敵作戰，而不是作為一級級指令傳達的“末端機械”。當然，那時的士兵不是像現在那樣的武士，而是全身用高科技武裝起來的“電子士兵”。
傳統式士兵是戰場最基本的戰鬥員，由於裝備受到限制，對戰場態勢了解少、個人防護能力低，作戰傷亡大。而“電子士兵”是數位化戰場上最基本的戰鬥系統，它集通信、偵察、定位、火力等功能於一體，便於形成整體作戰能力、全面防護能力和戰場生存能力。
“電子士兵”頭戴一頂高技術“電子頭盔”，作為自動化指揮系統的神經末梢。頭盔中安裝有袖珍型高效能無線電台和電子計算機，具有“通天”的本領，使“總統府直通散兵坑”，能與戰鬥在最前沿的士兵通信，一眼就可看到、聽到戰場情況。為了不影響“電子武士”用手操縱武器，無線電台採用了一種特殊的耳機和話筒，通過武士的面部骨骼結構傳送無線電信號。此外“電子武士”身帶一幅數位化“電子地圖”，存儲有作戰地域內所有的重要方位物。藉助於全球定位系統，武士可以很方便地看到自己所處的位置，按圖索驥，從此天下無迷津。“電子武士”有副敏銳的“夜視眼”，在伸手不見五指的黑暗處，能透過夜幕獲取目標信息，對敵人進行精確射擊，命中精度幾乎為百分之百。“電子武士”還具有遠距離識別敵我的功能和實施監視的本領，能在一瞬間判斷面對的人員或車輛是敵或友，能從頭盔顯示器上“看到”潛伏在山後密林中的敵人。這些“特異功能”的發揮，全靠信息網路的支持。離開了先進發達的信息網路，信息就不能及時汲獲、傳輸和處理，縱然有高科技的設備在身，也不能發揮出應有的作戰效能。
美國陸軍擬於2010年全面推出信息戰理論，並據此改革體制編制，進行軍事訓練，發展武器裝備，使部隊信息化。預計到21世紀中葉，美國將建成世界上第一支全信息化部隊。到那時，作為軍隊神經的通信系統將發揮愈來愈大的作用。
打仗需要有戰場，信息戰也莫例外。信息戰的積極倡導者沙利文認為，組建“21世紀部隊”的基礎是數位化技術，而組建“21世紀部隊”的核心是戰場數位化。
戰場數位化也叫數位化戰場，它是指用數字式通信系統和信息系統將戰場上各種武器平台(作戰武器的載體)和各兵種分隊(直到單兵)都連線起來，在它們之間建立起一條數字式指揮控制鏈，迅速、準確地向他們提供所需信息。這條數字式指揮控制鏈，猶如一條“電子紐帶”將戰場空間的每一個武器系統和作戰武器的載體連線起來，使指揮員得以協調戰鬥力的諸因素，以達到最最佳化的作戰效果。
這條“電子紐帶”聯結著遙感偵察系統、信息傳輸系統、信息處理與決策系統、部隊作戰行動與武器打擊系統以及保障供應系統等，在作戰地域編織起一個縱橫交錯、無縫覆蓋的數位化信息網路。在這個網路中，計算機通信起著樞紐作用。遙感偵察系統從信息源獲取信息，通過無線電台、光纖通信和衛星通信等傳輸手段，傳遞到計算機處理中心，並對獲取的信息進行分析判斷，作出決策，通過通信系統對作戰部隊或武器控制系統下達行動命令，實時地打擊敵方目標或防護敵方的攻擊。
數位化戰場藉助靈敏高效的數位化通信網路，將從後方高級指揮機構到前方單兵、從遠距離作戰部隊到機動作戰部(分)隊、從戰略空間偵察衛星到戰術武器平台等貫通一體，實現快捷、方便的信息交流和信息共享，因而戰場高度透明。據外電報導稱，美軍在一場檢驗“數位化戰場”建設的演習中，指揮所里聽不到嘈雜的聲音，看不到懸掛在牆上的巨幅作戰態勢地圖，取代它們的是十幾台大型電子計算機螢幕。指揮員們從顯示屏上能清楚地看到交戰雙方的作戰態勢，坦克集群、艦艇、戰鷹等“交戰”的場面，甚至單兵的行動也歷歷在目。這些戰鬥圖像原來是由許許多多台微型攝像機在“戰鬥現場”拍攝後通過通信系統傳送回來的。這些微型攝像機裝置或裝載於無人駕駛偵察機上，或配置在坦克、裝甲車內，或安裝在“電子武士”的頭盔前。它們將所拍攝下來的圖像信號轉換成數位訊號後，通過通信系統實時地傳送到指揮部。指揮部里的電子計算機控制、處理中心，根據從各方傳來的多種圖像信息自動標繪顯示出敵我雙方的作戰態勢，並及時通過信息網路將有關信息傳遞到各戰鬥單元。於是，各種各樣受電子計算機控制的兵器，發射出“長眼睛”的炮彈，準確地打擊敵方，而與敵人近在咫尺的美軍卻安然無恙。軍事專家們指出，未來的數位化戰場的透明度和作戰武器的精確度，雖然並不是百分之百的準確無誤，但至少要比在海灣戰爭中提高了一個數量級。
數位化戰場有了數字式通信系統為紐帶，可以大大增強戰場上各作戰平台間的互通能力，有助於進行聯合作戰和協同作戰，而這一點恰恰是美軍過去頗感頭痛的問題。1991年海灣之戰，以美軍為首的多國部隊共喪生148名人員。由於諸兵種間協同通信不完善和敵我識別裝置上存在著問題，誤傷現象比較嚴重，有1/4傷亡人員不是喪生於伊軍槍口，而是亡於己方炮火；1/6受傷人員屬於誤傷；4/5受重創的裝甲車是被美軍自己的坦克和飛機擊中的。其中最慘重的一次“事故”，是美軍一架戰鬥機誤傷了英軍一輛裝甲車，車內9名人員全部喪命。戰後，經美國國防部調查確認：“是由於陸海空三軍之間缺乏有效的通信聯絡，指揮部對瞬息萬變的戰場情況難以全面掌握所致。”
為避免悲劇重演，美國海軍人士呼籲，“寧肯少購幾艘軍艦，也要向通信領域增加撥款，解決協同通信問題”。為增強數位化戰場的互通能力，提高部隊聯合作戰和協同作戰效能，戰後美國陸軍數位化辦公室採取措施，投資1800萬美元著力改進M1A2主戰坦克，並於1994年4月舉行了一場旨在檢驗數位化戰場建設的“沙漠鐵錘”演習。演習表明數位化戰場建設的效能十分顯著。通過數字式通信系統，直升機將偵察到的目標數據傳送給正在行進中的M1A2主戰坦克，不到2分鐘，坦克即向目標開火。演習中，一輛M1A2主戰坦克在進攻中發現了敵目標，立即將此情況用數字通信系統傳送給正在行進中的自行榴彈炮營；榴彈炮營根據主戰坦克傳來的目標信息立即停靠路邊，向目標進行集中射擊，並迅速將目標摧毀，整個協同作戰過程僅用了2分鐘。
空中與坦克、坦克與炮兵間的成功協同作戰，充分顯示了“電子紐帶”的作用。美國陸軍裝甲中心人士指出，“由於解決了不同作戰平台之間的互通問題，陸軍第一次能像使用直瞄火力一樣使用間瞄火力”。
信息作戰疆域沒有一個明顯的界限。它沒有前線、後方，沒有前沿、縱深，凡是電子計算機聯網系統所涉足的地方都是潛在的戰場。然而，無論數位化戰場的“觸角”伸展到什麼地方，有了一條縱橫貫通、左右互聯的“電子紐帶”，所有作戰平台乃至整個信息作戰空間都能融為一體，形成強大的整體作戰效能。所有參戰部隊都可快捷方便地享用戰場信息資源，可以大大減少通信、偵察人員奔波之苦，一些用電報、電話等三言兩語說不清的情報、命令等也只需敲幾下鍵盤便可以盡收眼底。有了高速信息網路，指揮員無論何地，無論何時，都可“面對面”地目睹戰場情況，瀏覽各種情報，獲取作戰指揮的“即時信息”，足不出室，即可對戰場態勢了如指掌，通過召開作戰電視會議，參戰各指揮員雖遙居各地，卻如晤一室，共商軍機。可以毫不誇張地說，沒有先進、高效的通信系統，就沒有信息戰的勝利。通信系統不僅是現代作戰勝利的保障力量，而且是戰鬥力的重要組成部分，是贏得戰爭的“兵力倍增器”。
詞語“信息高速公路”雖然作為“舶來品”傳入我國，但建設具有中國特色的高速信息網路計畫我們早已有之。江澤民主席曾經指出，四個現代化，哪一化也離不開信息化。實現信息化的基礎和關鍵是建設一個先進的高速信息網路。構建這個網路的藍圖取名為“中國高速信息網計畫”(China High-speed IuformationNetwork Approach)，簡稱CHINA。
CHINA計畫在時空上“無縫”覆蓋中華大地，並把現有的各種信息網路綜合起來，使之具有極寬的傳輸頻帶和極高的傳輸、交換速率，能及時、高質地傳送和分配各種各樣的多媒化信息，為用戶提供種類繁多的信息服務。
經過幾年的建設，我國築網工程成就斐然。我國首個寬頻綜合業務數字示範網業已於1996年在廣州建成開通，這是一種通過光纖傳輸的全數位化、高速的、寬頻的，並且具有綜合業務能力的高智慧型通信網。它可以將當今世界上所有的通信業務全部集成在一個通信網路中，做到“三電”大融合，“三線”集一體，即融電話、電視、電腦於一體，集話務線、有線電視線和數據線於一身，實現通信系統的高度綜合集成。它能為入網用戶提供電視會議、遠距離教育培訓、多媒體電子郵件、隨意點播電視以及付費電視等業務。我國綜合業務數字示範網的建成，將為進入未來全球通信網路打下堅實的基礎。“全球通信，一網收盡”已時日可待。
“信息高速公路”這個資訊時代的新寵雖然還處於襁褓之中，但從他墜地後發出第一聲啼哭時起，就已引起全球各國的高度關注。世界已開發國家或地區無不都將建造高速信息網路視為顯示國家實力、尋求新的經濟成長點的熱點問題，紛紛制訂自己的“信息高速公路”發展計畫，並陸續“破土動工”。如今，由美國點燃的建設國家高速信息網路的火種正跨過國界，越過大洋向世界各地蔓延。建造“全球信息高速公路”的烽煙已席捲五洲，其來勢之猛、規模之大、速度之快實屬空前。正像新華通訊社電訊稿指出的，如此大的工程，在如此短的時間內達成如此統一的共識，為人類科技發展史所罕見，預示著新的信息革命浪潮即將來臨。
