汪碩 ，吳芃，盧華，黃韜 ，張繼棟，劉韻潔

（1. 網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100876；2. 紫金山實(shí)驗(yàn)室，南京 211111；3. 廣東省新一代通信與網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研究院，廣州 510070）

一、前言

互聯(lián)網(wǎng)從最初的單一軍用網(wǎng)絡(luò)普及到軍用、民用、商用等諸多方面，成為與經(jīng)濟(jì)社會高度相關(guān)的信息基礎(chǔ)設(shè)施，對社會生產(chǎn)力發(fā)展影響重大，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的迅猛發(fā)展加速了互聯(lián)網(wǎng)新一輪變革。綜合采用新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)、新的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和手段，既能在短期內(nèi)滿足新業(yè)務(wù)市場需求，又能著眼長期、全面解決我國互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)管理體系存在的一系列問題。

互聯(lián)網(wǎng)在飛速普及的同時，面臨著多方面挑戰(zhàn)：安全與可信性、網(wǎng)絡(luò)可規(guī)劃與性能可預(yù)期、大連接下的感知與管控、泛在移動性等 [1]。全息技術(shù)、工業(yè)智能控制等新型應(yīng)用明顯有別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，也對未來網(wǎng)絡(luò)提出了帶寬、時延、抖動等方面的性能需求 [2]。傳統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TCP/IP）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)旨在進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)傳輸，提供“盡力而為”的服務(wù)，可能帶來難以預(yù)料的時間延遲和抖動，無法保證服務(wù)質(zhì)量要求（如吞吐量和傳送時延）。

未來網(wǎng)絡(luò)的核心在于：對異構(gòu)技術(shù)融合的支持，大規(guī)模的可拓展性，高效的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)體系結(jié)構(gòu) [3]。面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、天地一體化網(wǎng)絡(luò)等新型重大需求，探索前沿網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論，攻克高帶寬通量、超低時延、大連接規(guī)模等網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù)和方案。未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)革新當(dāng)前TCP/IP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作方式，提出并應(yīng)用各種新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu) [4]，同時納入低時延與確定性網(wǎng)絡(luò)、云邊協(xié)同計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、人工智能（AI）網(wǎng)絡(luò)等前沿關(guān)鍵技術(shù)；有望支持?jǐn)?shù)量為萬億個級別的安全連接和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的全時空互聯(lián)。經(jīng)過多年發(fā)展，未來網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)目前已形成了較為成熟的生態(tài)環(huán)境，運(yùn)營商、設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)公司等多方面力量結(jié)合，在競爭中互相促進(jìn)，共同推動未來網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用，不斷推動產(chǎn)品和服務(wù)的全球化。未來網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向之一，將對全球智能制造、天地一體化網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域構(gòu)成重大影響。

制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國是我國重點(diǎn)推進(jìn)的工作。新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的基石，其戰(zhàn)略價值尤為突出。全球未來網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)在競爭與合作中快速成長，掀起新一輪產(chǎn)業(yè)浪潮，各國在未來網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上均有著不同規(guī)模的投入和成果。我國應(yīng)把握歷史性發(fā)展機(jī)遇，加速推進(jìn)新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，全面部署新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的融合應(yīng)用研究。本文圍繞新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題，提煉戰(zhàn)略需求，梳理發(fā)展現(xiàn)狀，論述重點(diǎn)方向，闡明階段目標(biāo)，并提出對策建議，以期為我國新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)研究提供理論參考。

二、新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求分析

（一）消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)

消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)是為滿足消費(fèi)者在互聯(lián)網(wǎng)上的消費(fèi)需求（如閱讀、出行、娛樂、生活）而產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)類型，可提供更加便捷的消費(fèi)體驗(yàn)；與網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字技術(shù)密不可分，通過信息化、數(shù)字化手段來支持居民消費(fèi)需求，甚至促成消費(fèi)習(xí)慣的變化。消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展依賴于未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深度應(yīng)用，與AI、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、第五代移動通信（5G）技術(shù)深入融合。這一過程可驅(qū)動商業(yè)場景的數(shù)字化變革，有助于實(shí)施供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，優(yōu)化供需之間的連接方式，為消費(fèi)升級提供底層保障。

消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)主要面向終端用戶提供聲音、數(shù)據(jù)、視頻等多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與應(yīng)用。數(shù)據(jù)、視頻等內(nèi)容規(guī)模持續(xù)增長，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求越來越大；特別是虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR/VR）、直播點(diǎn)播、4K/8K高清視頻等業(yè)務(wù)出現(xiàn)后，用戶的良好體驗(yàn)取決于網(wǎng)絡(luò)能夠提供的數(shù)據(jù)容量。例如，4K/8K高清視頻是未來網(wǎng)絡(luò)中的重要業(yè)務(wù)之一，單一用戶收看普通4K視頻需要20 Mbps帶寬，而收看極致4K視頻需要100 Mbps帶寬、收看8K視頻需要800 Mbps帶寬。中國寬帶發(fā)展聯(lián)盟的寬帶測速報(bào)告顯示，在2019年第三季度，我國固定寬帶網(wǎng)絡(luò)平均下載速率僅為37.69 Mbit/s，還遠(yuǎn)達(dá)不到極致4K視頻、8K視頻的普及要求。

由此可見，需要進(jìn)一步優(yōu)化和提升已有通信網(wǎng)絡(luò)，同時建設(shè)具有超高速帶寬的新型數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，匹配網(wǎng)絡(luò)流量急劇提升的應(yīng)用趨勢，支持未來消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)增強(qiáng)沉浸式交互體驗(yàn)對大帶寬的需求；探索利用軟件定義廣域網(wǎng)、邊緣計(jì)算等技術(shù)，減少跨網(wǎng)流量，提升網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的整體利用率 [5]。

（二）生產(chǎn)型互聯(lián)網(wǎng)

生產(chǎn)型互聯(lián)網(wǎng)是支撐建造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云網(wǎng)，主要面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的需求，構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)收集、匯聚、分析的服務(wù)體系。生產(chǎn)型互聯(lián)網(wǎng)的核心是基于全面互聯(lián)形成以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的智能技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、安全作為工業(yè)生產(chǎn)和互聯(lián)網(wǎng)的共性基礎(chǔ)與支撐，支持實(shí)現(xiàn)企業(yè)全要素、各環(huán)節(jié)的泛在深度互聯(lián)。近年來，全球產(chǎn)業(yè)競爭的格局出現(xiàn)了明顯變化，使得我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨新的重大挑戰(zhàn)，如信息通信技術(shù)、能源、材料等 [6]。工業(yè)系統(tǒng)互聯(lián)、數(shù)據(jù)傳輸交換的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)，涉及網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接、標(biāo)識解析、邊緣計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)。

在網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的背景下，生產(chǎn)型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)針對低時延、確定性時延、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)定制、萬億級連接規(guī)模等多方面的工業(yè)應(yīng)用需求，采用軟件定義網(wǎng)絡(luò)、邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)AI等新的技術(shù)架構(gòu)來解決網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)。未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展賦能：軟件定義網(wǎng)絡(luò)提高工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)集中管控能力，支持網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度的智能化和差異化；邊緣計(jì)算解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全與實(shí)時控制等問題；網(wǎng)絡(luò)AI增強(qiáng)工業(yè)系統(tǒng)診斷、預(yù)測、決策、控制等智能化功能。生產(chǎn)型互聯(lián)網(wǎng)還較多涉及：基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的信息技術(shù)/運(yùn)營技術(shù)（IT/OT）融合系統(tǒng)、基于邊緣計(jì)算的工廠內(nèi)集成應(yīng)用系統(tǒng)、工業(yè)適配的低功耗廣域網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識服務(wù)體系、異構(gòu)標(biāo)識的多根互聯(lián)技術(shù)、開放環(huán)境下的可信解析技術(shù)、工廠外部的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)、車間內(nèi)部的靈活組網(wǎng)技術(shù)等。

（三）5G與物聯(lián)網(wǎng)/車聯(lián)網(wǎng)

隨著汽車無人駕駛、工業(yè)自動化、物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，通信的主體開始從人與人轉(zhuǎn)向人與物，甚至機(jī)器與機(jī)器。未來將是人、流程、數(shù)據(jù)、事物連接更加緊密的萬物互聯(lián)時代，新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將在其中扮演重要的角色。

根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的需求，5G應(yīng)用主要分為三類：增強(qiáng)移動寬帶（eMBB）、超可靠和低延遲通信（URLLC）、海量機(jī)器類通信（mMTC）。①在eMBB場景下，需要5G網(wǎng)絡(luò)來支持極高速率的數(shù)據(jù)傳輸；國際電信聯(lián)盟的5G性能指標(biāo)顯示，5G的下行和上行峰值數(shù)據(jù)速率分別為20 Gbps、10 Gbps。②在URLLC場景下，對5G網(wǎng)絡(luò)的延遲和可靠性提出較高要求；在車輛對外界的信息交換（V2X）通信等低延遲的應(yīng)用方面，5G網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)支持小于1 ms的接入網(wǎng)延遲、小于10 ms的端到端延遲；國際電信聯(lián)盟（ITU）建議5G網(wǎng)絡(luò)的可靠性要大于99%，對于特定的部署場景和用例甚至要接近99.999%。③在mMTC場景下，5G網(wǎng)絡(luò)的連接能力支持智能家居、智慧城市等各垂直行業(yè)的深度融合；對于在智能城市、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)應(yīng)用，連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)量很高，ITU建議5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備連接能力為1×104～1×106臺/km。

（四）天地一體化網(wǎng)絡(luò)

未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)對新型信息服務(wù)需求，需要天、地、空等多維信息的綜合。天地一體化網(wǎng)絡(luò)對于構(gòu)建全方位、全天候的全球信息網(wǎng)絡(luò)具有重大意義 [7]，可有效提高通信容量，增強(qiáng)通信的時效性、可靠性、魯棒性。天地一體化網(wǎng)絡(luò)將不同軌道、多種類型衛(wèi)星，臨近空間平臺，地面應(yīng)用終端等，按照空間信息資源的最大有效綜合利用原則進(jìn)行互通互聯(lián)，構(gòu)成系統(tǒng)優(yōu)化、功能完備的智能化體系，形成能與海、陸、空基信息系統(tǒng)融合的信息獲取、傳輸、綜合應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。

天地一體化網(wǎng)絡(luò)可在以下方面積極探索示范應(yīng)用：公共安全、應(yīng)急救災(zāi)、搶險救援、聯(lián)合作戰(zhàn)、交通物流、航空管理、海洋維權(quán)、智慧城市等，以此拓展新興信息服務(wù)業(yè)態(tài)，帶動信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和轉(zhuǎn)型。天地一體化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展也涉及多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)、星座設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化及按需組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)可靠信息傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理技術(shù)、高并發(fā)差異化用戶接入控制技術(shù)、仿真驗(yàn)證及評估技術(shù)等 [8]。

三、新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢

（一）國外新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，發(fā)達(dá)國家針對新型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)方向，制定發(fā)展規(guī)劃、推行專項(xiàng)政策、加大資源投入，支持學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、核心技術(shù)的深入研究，力求提前布局并主導(dǎo)長期發(fā)展。

在國家信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)研究方面，美國主要由國家科學(xué)基金會、國防部高級研究計(jì)劃局提供項(xiàng)目資助，代表性項(xiàng)目是適用于各種新型網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)的綜合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境計(jì)劃（GENI） [9]，開發(fā)新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（NDN） [10]。

歐洲在新型網(wǎng)絡(luò)方面的研發(fā)布局主要由第七框架計(jì)劃（FP7）進(jìn)行資助 [11]，旨在發(fā)展以信息為中心的全新架構(gòu) [12]，涉及未來網(wǎng)絡(luò)的多個細(xì)分方向，代表性項(xiàng)目有發(fā)布-訂閱模式互聯(lián)網(wǎng)路由范式（PSIRP）、發(fā)布-訂閱模式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（PURSUIT）。此外，歐盟實(shí)施了政府和社會資本合作（PPP）類項(xiàng)目，用于補(bǔ)充開展新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用方面的有效性驗(yàn)證。

日本國家信息與通信研究院（NICT）早在2006年就提出了研究新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的未來互聯(lián)網(wǎng)研究計(jì)劃（AKARI）。2010年，NICT聯(lián)合工業(yè)界和學(xué)術(shù)界，整合多個相關(guān)研究項(xiàng)目形成了新一代網(wǎng)絡(luò)研發(fā)項(xiàng)目，提升對未來網(wǎng)絡(luò)研究的覆蓋性，重點(diǎn)關(guān)注未來新型網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。

（二）我國新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

通信產(chǎn)業(yè)是我國發(fā)展優(yōu)先級較高的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，國家出臺了多項(xiàng)政策，力求加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。《中國制造2025》《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》要求，全面推動核心信息通信設(shè)備體系化發(fā)展與規(guī)模化應(yīng)用，加強(qiáng)信息資源的規(guī)劃、建設(shè)、管理。

近年來，我國通信業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展的新階段，研發(fā)投入水平持續(xù)提高，研究隊(duì)伍與創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)。通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展對通信基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施提出了更高要求，通信基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的先進(jìn)程度決定了通信服務(wù)的基礎(chǔ)質(zhì)量和能力。衛(wèi)星通信、光纖通信、5G、多感同步 [13]、AR/VR等新興技術(shù)拓展了應(yīng)用場景，也為通信服務(wù)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供了動力源。通信業(yè)的發(fā)展與制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、智慧城市建設(shè)、區(qū)塊鏈等前沿方向進(jìn)行融合演變，催生更多綜合性的新應(yīng)用；成為產(chǎn)業(yè)人才、資金、技術(shù)等要素匯聚的重要領(lǐng)域，同時驅(qū)動通信行業(yè)的持續(xù)性創(chuàng)新發(fā)展。

（三）新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的細(xì)分方向進(jìn)展

1. 新型架構(gòu)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系

以ITU、國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）為代表的標(biāo)準(zhǔn)組織，推出的標(biāo)準(zhǔn)因其架構(gòu)科學(xué)性、內(nèi)容先進(jìn)性、需求預(yù)知性、市場適應(yīng)性而獲得行業(yè)廣泛認(rèn)可。隨著新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破、產(chǎn)業(yè)運(yùn)用的發(fā)展，這些標(biāo)準(zhǔn)組織在新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面既競爭又合作，為推動新型架構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展提供了必要條件。

ITU電信標(biāo)準(zhǔn)組織（ITU-T）的下一代網(wǎng)絡(luò)研究組SG13，2012年首先開展軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）與電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)研究，先后完成系列化的SDN需求與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化工作；SG15、SG20等研究組在物聯(lián)網(wǎng)、5G承載網(wǎng)等方向發(fā)布了多項(xiàng)成果；網(wǎng)絡(luò)2030焦點(diǎn)組（FG-NET-2030）在2018年成立，重點(diǎn)研究2030年以后的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)、需求、應(yīng)用、能力。

IETF作為全球互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織，當(dāng)前與SDN相關(guān)的研究項(xiàng)目/工作組有6個；成立信息中心網(wǎng)絡(luò)研究組（ICNRG），將正在進(jìn)行的信息中心網(wǎng)絡(luò)（ICN）研究與整個互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相關(guān)的解決方案結(jié)合，旨在提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和通信方案的穩(wěn)健性；在SDN/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）方面，發(fā)布了RFC8430、RFC8431等新標(biāo)準(zhǔn)。

CCSA是負(fù)責(zé)制定我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的主要組織，成立了以SDN為核心的未來數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（FDN）、軟件化智能型通信網(wǎng)絡(luò)（SVN）等工作組，近年來在SDN/NFV標(biāo)準(zhǔn)方面立項(xiàng)了多個研究項(xiàng)目。2020 年1月，CCSA發(fā)布了我國首批14項(xiàng)5G標(biāo)準(zhǔn)，完成并發(fā)布《5G網(wǎng)絡(luò)下的云化虛擬現(xiàn)實(shí)平臺技術(shù)白皮書》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析標(biāo)準(zhǔn)化白皮書》《云化增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵場景及技術(shù)白皮書》，提供了關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)化建議，支持了我國電信網(wǎng)絡(luò)的高效發(fā)展。

2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)業(yè)

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)僵化、功能單一、靈活性差，難以滿足新興業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)信息需求。SDN、NFV等概念的提出，顯著增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)靈活性、可控性，獲得廣泛關(guān)注。智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)、智能駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能家居等新應(yīng)用、新場景的出現(xiàn)，進(jìn)一步拓寬了市場對新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備紛紛向白盒化演進(jìn) [14]。與傳統(tǒng)交換機(jī)不同，白盒交換機(jī)采用更加開放的架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)交換的硬件/軟件解耦，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更加通用化，易于保持網(wǎng)絡(luò)的開放靈活，加之具備可編程能力，有效降低綜合運(yùn)行成本。

3. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

國際數(shù)據(jù)公司研究認(rèn)為，到2022年，超過70%的企業(yè)將部署統(tǒng)一的混合/多云管理技術(shù)、工具、流程。信息技術(shù)（IT）組織正在致力發(fā)展多云架構(gòu)，一般至少采用兩家或以上的云服務(wù)平臺；由于多云互聯(lián)場景中的關(guān)鍵技術(shù)問題未能解決，絕大多數(shù)企業(yè)在實(shí)際部署中仍然較多采購單一的云平臺服務(wù)。目前，多個異構(gòu)云之間的互通能力不佳 [15]，用戶在使用云的同時面臨嚴(yán)重的供應(yīng)商鎖定問題。

4. 網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施產(chǎn)業(yè)

網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要大規(guī)模、真實(shí)的試驗(yàn)環(huán)境，用于支持創(chuàng)新架構(gòu)和技術(shù)的測試驗(yàn)證。我國建設(shè)了未來網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施（CENI）、長三角區(qū)域一體化網(wǎng)絡(luò)、大灣區(qū)未來網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)與應(yīng)用環(huán)境，將SDN/NFV等技術(shù)運(yùn)用于未來網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)施 [16]。發(fā)達(dá)國家和地區(qū)也在開展國家級網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新試驗(yàn)環(huán)境建設(shè)，如綜合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境計(jì)劃GENI（美國）、未來的互聯(lián)網(wǎng)研究與實(shí)驗(yàn)FIRE（歐盟）、千兆網(wǎng)絡(luò)JGN-X（日本）、科研環(huán)境開放網(wǎng)絡(luò)KREONET-S（韓國）。

5. 重點(diǎn)應(yīng)用場景與生態(tài)

以SDN為代表的未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù) [17]不斷成熟，已經(jīng)進(jìn)入小規(guī)模試驗(yàn)驗(yàn)證階段。未來網(wǎng)絡(luò)將探索移動回傳網(wǎng)、移動核心網(wǎng)、骨干網(wǎng)、大規(guī)模數(shù)據(jù)中心等運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模商用部署。通過融合SDN/NFV/云等新型網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IT化、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)層與控制層分離，強(qiáng)化大數(shù)據(jù)應(yīng)用，構(gòu)建全局按需調(diào)度資源、網(wǎng)絡(luò)能力完全開放的運(yùn)營一體化網(wǎng)絡(luò)。

四、我國新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)

發(fā)展新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)，對加快我國新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提高創(chuàng)新發(fā)展的長期動力、形成國際競爭新優(yōu)勢，具有重大戰(zhàn)略意義。發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)，全面拓寬網(wǎng)絡(luò)功能與服務(wù)領(lǐng)域，體現(xiàn)智能化、泛用化、精細(xì)化；提高網(wǎng)絡(luò)資源的整體利用率，推動網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。

我國網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施完備，網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈完善，基礎(chǔ)科研能力較強(qiáng)；重點(diǎn)發(fā)展天地一體化網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G移動通信等新應(yīng)用方向，突破衛(wèi)星通信、光纖通信、SDN、AI、確定性網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)并實(shí)施產(chǎn)業(yè)推進(jìn)。以產(chǎn)業(yè)推進(jìn)帶動技術(shù)發(fā)展，以技術(shù)突破反哺產(chǎn)業(yè)推進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，由簡單鏈接型網(wǎng)絡(luò)向智慧功能型網(wǎng)絡(luò)演進(jìn) [18]。

關(guān)于我國未來網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局，應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)、通信、安全三方面著手，分類實(shí)施技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用推廣；重點(diǎn)構(gòu)建服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò)（SCN）平臺及應(yīng)用、人-機(jī)-物互聯(lián)的全域全頻譜無線移動通信、網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)生安全平臺及應(yīng)用。

在未來網(wǎng)絡(luò)方面，應(yīng)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、天地一體化網(wǎng)絡(luò)、軍民功能結(jié)合網(wǎng)絡(luò)等重要需求，探索未來網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)，加快部署具有國際影響力的創(chuàng)新型示范應(yīng)用，支撐制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)。

在未來新型通信方面，針對5G、第六代移動通信（6G）發(fā)展需求，攻克5G毫米波核心芯片與器件關(guān)鍵技術(shù)，適度超前開展6G研究；突破天地融合大規(guī)模無線傳輸技術(shù)、太赫茲與可見光通信技術(shù)，融合智能通信與大數(shù)據(jù)，構(gòu)建世界一流的移動通信綜合試驗(yàn)平臺。

在網(wǎng)絡(luò)安全方面，面向防御未知威脅能力的重大需求，發(fā)展具有主動免疫能力的網(wǎng)絡(luò)空間創(chuàng)新防御技術(shù)，探索和發(fā)展網(wǎng)絡(luò)空間安全的顛覆性技術(shù)；引領(lǐng)世界網(wǎng)絡(luò)空間安全發(fā)展潮流，如5G網(wǎng)絡(luò)安全、管控系統(tǒng)安全、架構(gòu)內(nèi)生安全等 [19]。

五、我國新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)

我國新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，著眼于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)性能與服務(wù)質(zhì)量穩(wěn)步上升、行業(yè)創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等概念落地應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展均衡、網(wǎng)絡(luò)行業(yè)創(chuàng)新能力強(qiáng)大、面向公眾提供智慧服務(wù)的長遠(yuǎn)目標(biāo)。把握未來10～15年的發(fā)展機(jī)遇期，基于SDN/NFV等技術(shù)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)全面云化、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，科學(xué)穩(wěn)妥地向下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，全面提高網(wǎng)絡(luò)性能。

（一）2025年發(fā)展目標(biāo)

在天地一體化網(wǎng)絡(luò)方面，按照“天基組網(wǎng)、地網(wǎng)跨代、天地互聯(lián)”思路，覆蓋太空、空中、陸地、海洋，為天基、陸基、?；黝愑脩艋顒犹峁┬畔⒈Ｕ?；計(jì)劃發(fā)射批次衛(wèi)星來組成星座網(wǎng)絡(luò)，規(guī)?；亟ㄔO(shè)地面基站，促成科技成果的有效應(yīng)用。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面，打造3個以上的行業(yè)標(biāo)識服務(wù)二級節(jié)點(diǎn)，培育一批獨(dú)立經(jīng)營的企業(yè)級平臺，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺試驗(yàn)和公共服務(wù)體系，推動“企業(yè)上云”；完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系頂層設(shè)計(jì)，升級建設(shè)企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)，改造建設(shè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版（IPv6）應(yīng)用部署；推進(jìn)連接中小企業(yè)的專線提速降費(fèi)工作，按需保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的無線電頻譜等關(guān)鍵資源；組建必要的行業(yè)研究機(jī)構(gòu)，承擔(dān)地區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析的管理職能。

在物聯(lián)網(wǎng)方面，行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本具備并逐步完善，物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化體系逐步形成；利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模的放大效應(yīng)，促成傳感感知等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新活躍度提升。

在5G方面，全面布局5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、創(chuàng)新應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全國城鎮(zhèn)的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，盡快實(shí)現(xiàn)農(nóng)村與城市“同網(wǎng)同速”，同時大幅降低研發(fā)管理成本；推進(jìn)5G與VR、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療的融合應(yīng)用；深入實(shí)施產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展舉措，如加速布局5G基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、加快數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展、打造5G產(chǎn)業(yè)方陣、匯聚5G產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。

（二）2035年發(fā)展目標(biāo)

在天地一體化網(wǎng)絡(luò)方面，深化參與各方在新一代信息技術(shù)、高層次人才等方面的交流合作，推動新一代信息技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合，合力打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展新模式；積極引導(dǎo)參與企業(yè)深度合作，共同推動天地一體化重大項(xiàng)目的運(yùn)行發(fā)展；拓展網(wǎng)絡(luò)空間，推動衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)與移動通信網(wǎng)、地面互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)融合。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面，研制工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)和產(chǎn)品，推動邊緣計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、AR/VR、區(qū)塊鏈等在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，構(gòu)建具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，批量發(fā)布和應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)硬件產(chǎn)品；提升大型企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與應(yīng)用水平，實(shí)施底層網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造，建設(shè)互聯(lián)工廠、全透明數(shù)字車間，形成智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)化延伸等應(yīng)用模式。

在6G通信方面，作為概念性的無線網(wǎng)絡(luò)移動通信技術(shù)，應(yīng)支撐未來的信息社會需要，實(shí)現(xiàn)其“一念天地，萬物隨心”的發(fā)展愿景；朝著低空空間衛(wèi)星通信方向發(fā)展，引入空、天、地、海一體化網(wǎng)絡(luò)，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議架構(gòu)和技術(shù)體系。著力突破并探索應(yīng)用太赫茲技術(shù)、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)安全等 [20]。

在面向2035的未來網(wǎng)絡(luò)方面，超前布局未來網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，關(guān)注完全向后兼容的新理念、新架構(gòu)、新協(xié)議、新方案，以支持現(xiàn)有應(yīng)用和新應(yīng)用為基準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)展新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；發(fā)揮未來網(wǎng)絡(luò)與通信產(chǎn)業(yè)所具有的發(fā)展引導(dǎo)作用，保持我國網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)研究的前沿優(yōu)勢地位。

六、新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

網(wǎng)絡(luò)與通信行業(yè)飛速發(fā)展，需要科學(xué)論證和實(shí)施我國未來新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，制定完善的政策和法規(guī)，發(fā)揮好政府機(jī)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展引導(dǎo)與調(diào)控作用；營造良好的市場環(huán)境，優(yōu)化技術(shù)、資金、人才等發(fā)展要素配置，加快重大項(xiàng)目實(shí)施，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

在全球競爭趨于激烈的背景下，提高新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)體系自主創(chuàng)新能力是未來工作的重中之重。建議加強(qiáng)新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)前沿基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究，根本性扭轉(zhuǎn)我國產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)受制于人的局面，促進(jìn)技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的融合。新型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)技術(shù)方向如下。

一是新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與基礎(chǔ)理論技術(shù)。著重研究開放、靈活、通用的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，推動“以網(wǎng)絡(luò)資源為中心”向“以應(yīng)用服務(wù)為中心”轉(zhuǎn)變；支持算力、數(shù)據(jù)、內(nèi)容等各類服務(wù)資源的智能動態(tài)分布、按需連接協(xié)同，構(gòu)建基于全新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的未來網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。關(guān)聯(lián)性要素有：ICN、可表述網(wǎng)絡(luò)、移動有線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò)、全維可定義網(wǎng)絡(luò)、地址驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)、意圖網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)5.0、確定性網(wǎng)絡(luò)、可編程網(wǎng)絡(luò)、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)、算力網(wǎng)絡(luò)等。

二是超低時延/確定性時延網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。著重研究軟件定義的確定性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、確定性骨干網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，基于集中式控制器的網(wǎng)絡(luò)流量優(yōu)化調(diào)度機(jī)制及策略。具體包括：支持骨干網(wǎng)端到端帶寬、時延、時延抖動的快速感知技術(shù)，支持骨干級別的確定性路徑算法和流量調(diào)優(yōu)，具備端到端有界時延抖動保障能力的調(diào)度算法。

三是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)技術(shù)。著重發(fā)展網(wǎng)絡(luò)資源融合、網(wǎng)絡(luò)可編程、面向業(yè)務(wù)應(yīng)用層提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等能力，構(gòu)建統(tǒng)一的智能管控平臺。通過精細(xì)化管理、縱向跨層智能調(diào)度、高度智能化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源高效管理，構(gòu)建具有按需服務(wù)能力的網(wǎng)絡(luò)開放核心系統(tǒng)。

四是云網(wǎng)融合技術(shù)。著重研究面向“多系統(tǒng)、多場景、多業(yè)務(wù)”、體現(xiàn)“企業(yè)上云”需求的云計(jì)算技術(shù)部署信息系統(tǒng)。明晰各類云服務(wù)需求，建設(shè)適應(yīng)按需開放網(wǎng)絡(luò)需求的承載網(wǎng)絡(luò)。通過網(wǎng)絡(luò)與云的敏捷打通、按需互聯(lián)，形成體現(xiàn)智能化、自服務(wù)、高速靈活等特性的云網(wǎng)融合技術(shù)體系。

五是可編程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。著重研究軟件定義網(wǎng)絡(luò)、可編程芯片、可編程智能網(wǎng)卡和可編程語言、軟件模塊化網(wǎng)絡(luò)功能相關(guān)技術(shù)，簡化信息轉(zhuǎn)化流程。建立編程控制數(shù)據(jù)包的高效解析和轉(zhuǎn)發(fā)模式，支持網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備“自上而下”向用戶開放可編程功能，形成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面的可編程能力。