一、前言
隨著信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已成為與國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展高度相關(guān)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。互聯(lián)網(wǎng)與人類社會生活深入融合，用戶對互聯(lián)網(wǎng)的使用需求從簡單的端到端模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ａ績?nèi)容的獲取，并發(fā)展出移動互聯(lián)網(wǎng) [1]、物聯(lián)網(wǎng) [2]、云計(jì)算 [3] 等新模式。隨著互聯(lián)網(wǎng)終端類型、接入方式的不斷發(fā)展 [4]，人 - 人、人 - 機(jī)、機(jī) - 機(jī)、網(wǎng) - 網(wǎng)通信等將成為常態(tài) [5]，這也亟需互聯(lián)網(wǎng)為海量業(yè)務(wù)提供更多元、個性、高效的服務(wù) [6]。
面對上述需求的演進(jìn)變化，現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵與外延發(fā)展卻不平衡、不充分，存在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)僵化 [7]、IP 承載單一 [8]、未知威脅難以抑制 [9~11] 等基礎(chǔ)性問題，無法滿足泛在場景下用戶對高質(zhì)量用網(wǎng)體驗(yàn)的需求。然而，新型網(wǎng)絡(luò)已成為全球互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的競爭焦點(diǎn)，美國、歐盟、日本等國家和地區(qū)已搶先在該領(lǐng)域開展頂層布局，并加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。我國也明確將“加快構(gòu)建高速、移動、安全、泛在的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施”列為重要任務(wù) [12]。
當(dāng)前，在推動互聯(lián)網(wǎng)增量式部署和演進(jìn)式發(fā)展的同時，充分吸收和利用新思路、新方法，對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系進(jìn)行基礎(chǔ)性變革，構(gòu)建面向 2035 年的新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)和技術(shù)體系，將成為大勢所趨。在面向 2035 年的需求牽引下，通過加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)技術(shù)研發(fā)由外掛式向內(nèi)生性轉(zhuǎn)變，以全維可定義的全新開放架構(gòu)適配業(yè)務(wù)需求，吸收整合新興技術(shù)助力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，構(gòu)建具有智慧化、多元化、個性化、高魯棒、高效能的多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供新服務(wù)、新智慧和新安全，支撐網(wǎng)絡(luò)的智慧化傳輸、管理和運(yùn)維，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)“高可信、高可用和高魯棒”的三位一體服務(wù) [13]。
二、全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展態(tài)勢
近年來，世界網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國或地區(qū)紛紛加強(qiáng)對新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的頂層設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略部署，力爭在新一輪科技和產(chǎn)業(yè)競爭中占據(jù)優(yōu)勢。
（1）美國不斷發(fā)布相關(guān)發(fā)展計(jì)劃或戰(zhàn)略以引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向。例如，先后啟動了規(guī)模宏大的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新全球環(huán)境（GENI）、未來互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)（FIND）、未來互聯(lián)網(wǎng)大會（FIA） 等計(jì)劃，并于2016 年啟動“網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)研發(fā)計(jì)劃”（NITRD），將高容量計(jì)算及基礎(chǔ)設(shè)施、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理與分析（LSDMA）、機(jī)器人與智能系統(tǒng)（RIS）、網(wǎng)絡(luò)安全與信息保障（CSIA）、軟件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)（SDP）等作為研發(fā)重點(diǎn)。2018 年，白宮正式發(fā)布《美國國家網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略》，概述了美國網(wǎng)絡(luò)的 4 項(xiàng)支柱、10 項(xiàng)目標(biāo)與 42 項(xiàng)優(yōu)先行動，以維持美國在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
（2）歐盟將保持科技和產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢的發(fā)展重點(diǎn)聚焦在信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，先后啟動了未來網(wǎng)絡(luò)（Future Internet）和未來互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)與研究計(jì)劃（FIRE+），資助相關(guān)研究累計(jì)超過 400 余項(xiàng)。同時，歐盟發(fā)布“地平線 2020（Horizon 2020）”科研計(jì)劃，關(guān)注重點(diǎn)包括下一代計(jì)算技術(shù)、未來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和服務(wù)、內(nèi)容的技術(shù)和信息管理、先進(jìn)機(jī)器人以及機(jī)器人智能空間、信息與傳播技術(shù)和關(guān)鍵使能技術(shù)。2017 年，國際電信聯(lián)盟（ITU）成立網(wǎng)絡(luò) 2030 焦點(diǎn)組（Focus Group on Network 2030），旨在探索面向 2030 年及未來的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)新技術(shù)發(fā)展。
（3）日本先后啟動新一代網(wǎng)絡(luò)（NWGN）和新一代互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺（JGN2 +）計(jì)劃，并提出泛在戰(zhàn)略（U-Japan），即建設(shè)泛在的物聯(lián)網(wǎng)。日本發(fā)布《科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新綜合戰(zhàn)略 2016》聚焦超智能社會建設(shè)，綜合部署人工智能（AI）、設(shè)備系統(tǒng)、應(yīng)用的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
（4）韓國提出為期 10 年的國家信息化戰(zhàn)略（U-Korea），將信息網(wǎng)絡(luò)確定為韓國的重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略。
（5）我國也高度關(guān)注和重視新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。近年來，以《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》 《創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略》《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng) +”行動的指導(dǎo)意見》等重大戰(zhàn)略規(guī)劃為引領(lǐng)，不斷完善頂層戰(zhàn)略布局。例如，2018 年《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年計(jì)劃的建議》中明確提出實(shí)施網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略以及與之密切相關(guān)的“互聯(lián)網(wǎng) +”行動計(jì)劃。同年，科技部啟動國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“寬帶通信和新型網(wǎng)絡(luò)”重點(diǎn)專項(xiàng)，指出力爭在 2022 年之前，在具有自主知識產(chǎn)權(quán)的芯片、一體化融合網(wǎng)絡(luò)、高速光通信設(shè)備、未來無線移動通信等方面取得一批突破性成果，掌握自主知識產(chǎn)權(quán)，制定產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，開展應(yīng)用示范，打造完善的產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新體系。
三、多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展路線圖
在明確新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，本文討論多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略目標(biāo)和分階段實(shí)施目標(biāo)，從技術(shù)研發(fā)布局、核心產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、示范建設(shè)工程及應(yīng)用等方面進(jìn)行前瞻布局，探討多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展所需的戰(zhàn)略支撐和保障條件，最終形成多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展路線圖（見圖 1）。
圖 1 多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)發(fā)展技術(shù)路線圖
（一）發(fā)展需求與目標(biāo)
近年來，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用外延迅速拓展，“如何充分用好網(wǎng)絡(luò)”的問題已基本解決。然而，面對互聯(lián)網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)社會深度融合帶來的專業(yè)化服務(wù)承載需求，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵的發(fā)展卻未能充分支撐網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用外延的拓展，制約了其在更廣更深層次上支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。目前，互聯(lián)網(wǎng)的主要發(fā)展需求凝練如下。
（1） 網(wǎng)絡(luò)空間不斷充實(shí)和擴(kuò)大，面向人-網(wǎng)-物三元的萬物互聯(lián)需求激增，大融合、大連接、大數(shù)據(jù)、新智能等逐步滲透至信息網(wǎng)絡(luò)的各個方面。新型網(wǎng)絡(luò)需滿足多元化的萬物互聯(lián)需求，并為其提供海量數(shù)據(jù)的高效處理服務(wù)。
（2）工業(yè)、電子消費(fèi)、汽車和醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)π滦途W(wǎng)絡(luò)設(shè)備與系統(tǒng)的市場需求持續(xù)擴(kuò)大，垂直行業(yè)領(lǐng)域要求新型網(wǎng)絡(luò)能夠支持專業(yè)化、定制化的服務(wù)。
（3）認(rèn)知計(jì)算、大容量存儲及高速傳輸?shù)刃录夹g(shù)的出現(xiàn)與快速發(fā)展，提升了網(wǎng)絡(luò)平臺的資源和能力，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶提供更好的用網(wǎng)體驗(yàn)。
（4）信息化與網(wǎng)絡(luò)安全的“一體兩翼、雙輪驅(qū)動”發(fā)展模式，要求新型網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)創(chuàng)新與演進(jìn)過程中兼顧網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和安全性，引入內(nèi)生安全機(jī)制來提供高可靠網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
基于上述需求分析，今后多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略目標(biāo)為：①以承接國家戰(zhàn)略為導(dǎo)向，聚焦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)僵化、IP 承載單一、未知威脅難以抑制等基礎(chǔ)性問題，建立可增量部署的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及技術(shù)體系；②形成系列化國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和專利群，為構(gòu)建“智慧高效、安全可信”的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供一套具有相當(dāng)國際影響力的“中國方案”，力爭引領(lǐng)我國新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展；③助力孵化具有國際競爭力的創(chuàng)新型企業(yè)，培育覆蓋前沿理論、工程技術(shù)、系統(tǒng)測試和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的科研平臺和團(tuán)隊(duì)，為我國網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施提供相應(yīng)的核心技術(shù)與能力支撐。
統(tǒng)籌考慮新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Α⒔ㄔO(shè)規(guī)模以及成本降低潛力等因素，結(jié)合國家網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和建設(shè)需求，確定多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的階段性目標(biāo)和時空布局，具體如下。
（1）2020—2025 年，建立多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)并明確其核心運(yùn)行邏輯，研制原理驗(yàn)證系統(tǒng)，建立多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)體系，形成多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)測試評估機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，初步形成涵蓋科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、設(shè)備制造和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
（2）2025—2030 年，完成多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)核心芯片 / 設(shè)備 / 系統(tǒng)研制，完成試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并提供應(yīng)用示范；完成多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)核心部件與設(shè)備 /系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)布局，并在典型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中推廣應(yīng)用。
（3）2030—2035 年，以增量部署的形式，推動我國信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展，逐步在基礎(chǔ)設(shè)施核心網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、行業(yè)網(wǎng)絡(luò)以及其他典型應(yīng)用環(huán)境中部署應(yīng)用，形成協(xié)同共進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)環(huán)境；多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品開始普惠民生，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
（二）關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)布局
1. 多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面
①針對信息網(wǎng)絡(luò)的智慧化、多元化、個性化、高魯棒、高效能等發(fā)展需求，打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)僵化的剛性架構(gòu)，通過將“網(wǎng)絡(luò)功能定義”由最上層深入到最底層，構(gòu)建全維可定義的開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。②依據(jù)全方位解構(gòu)和全要素開放的思想，對網(wǎng)絡(luò)功能的基本元素重新進(jìn)行認(rèn)知與提煉；同時，基于網(wǎng)絡(luò)虛擬功能服務(wù)的思想，池化網(wǎng)絡(luò)資源，提高部署業(yè)務(wù)的靈活性和高效性，進(jìn)一步提高資源的利用率。③吸收利用新型技術(shù)助力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，將內(nèi)生安全和AI 技術(shù)嵌入到多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)體系中，打造全方位魯棒和智慧的架構(gòu)體系。④基于開放融合的思想，構(gòu)建以“全維可定義、多模態(tài)尋址與路由、網(wǎng)絡(luò)智慧化、內(nèi)生安全構(gòu)造”為核心的多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系，通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自組織和業(yè)務(wù)的自適配來滿足未來網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)高效率、智慧化、高可靠、低時延與內(nèi)生安全的發(fā)展需求，使網(wǎng)絡(luò)具備開放可擴(kuò)展、可增量部署和異構(gòu)融合等能力，支持網(wǎng)絡(luò)按需重構(gòu)以及新業(yè)務(wù)的快速部署，為新型網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供持續(xù)演進(jìn)動力。
2. 多模態(tài)尋址與路由技術(shù)方面
①針對多模態(tài)異構(gòu)標(biāo)識尋址與路由技術(shù)，研究支持 IP、地理空間、內(nèi)容、身份等的多模態(tài)異構(gòu)標(biāo)識尋址與路由技術(shù)，支持與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)地址的兼容；②研究多種模態(tài)尋址路由間的互聯(lián)互通技術(shù)，支持面向用戶端到端傳輸需求的尋址路由模態(tài)間的智能切換；③研究支持多種模態(tài)尋址的統(tǒng)一查表與轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，支持尋址模態(tài)的擴(kuò)展和可定義；④研究支持廣域網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時狀態(tài)感知、編程控制和終端接入標(biāo)識管理等機(jī)制；⑤研究基于全維可定義平臺的多模態(tài)協(xié)議定義與適配技術(shù)，支持軟件定義的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和動態(tài)適配，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)協(xié)議棧的跨平臺支持；⑥針對用戶業(yè)務(wù)傳輸需求，研究多模態(tài)尋址路由的智慧協(xié)同機(jī)制，由網(wǎng)絡(luò)自動選擇最優(yōu)的路由模態(tài)進(jìn)行傳輸。
3. 網(wǎng)絡(luò)全維可定義技術(shù)方面
①研究數(shù)據(jù)層電路 / 分組雙模交換技術(shù)的融合協(xié)同機(jī)制，支持業(yè)務(wù)和服務(wù)的自動適配，為用戶提供更多選擇和更好體驗(yàn)；②研究基于資源池化與精細(xì)粒度的 IP 網(wǎng)絡(luò)與光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同架構(gòu)，構(gòu)建多種機(jī)制融合的協(xié)同解決方案；③研究軟硬件協(xié)同的數(shù)據(jù)層處理架構(gòu)、開發(fā)語言和前后端交叉編譯等機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高效能數(shù)據(jù)處理；④研究有線 / 無線多模信道接入、動態(tài) / 靜態(tài)多模信道接入等技術(shù)，支撐多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景的空、天、地、海全覆蓋；⑤研究數(shù)據(jù)層的關(guān)鍵處理模塊，如軟件定義包解析、軟件定義適配動作等的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和算法，形成 IP 核；⑥研究軟件定義互連協(xié)議、交換結(jié)構(gòu)、分組處理技術(shù)，研究拓展協(xié)議無關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)層抽象處理模型，優(yōu)化軟件定義的數(shù)據(jù)包處理邏輯流程；⑦研究網(wǎng)絡(luò)軟件定義測量感知技術(shù)，提供細(xì)粒度可定制的精細(xì)化網(wǎng)絡(luò)感知能力，為多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)智慧平面提供支撐。
4. 網(wǎng)絡(luò)智慧化關(guān)鍵技術(shù)方面
①研究基于 AI、大數(shù)據(jù)分析等的網(wǎng)絡(luò)智慧化機(jī)制，支持“感知 - 決策 - 適配”一體設(shè)計(jì)，支持網(wǎng)絡(luò)的智能感知、自主決策、自動執(zhí)行；②以提高業(yè)務(wù)質(zhì)量一致性為驅(qū)動，研究基于用戶體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)資源全局協(xié)調(diào)控制技術(shù)；③研究業(yè)務(wù)智能適配的服務(wù)承載技術(shù)，設(shè)計(jì)高效、可靠的智能傳輸優(yōu)化機(jī)制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的快速擬合；④建立強(qiáng)變時空尺度特性的網(wǎng)絡(luò)模型，研究復(fù)雜情景到網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)學(xué)擬合方法，支持基于情景擬合的資源智能適配；⑤研究業(yè)務(wù)分布與網(wǎng)絡(luò)資源等深度感知技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)情景視圖的鄰域繼承機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高層感知語義的統(tǒng)一描述體系；⑥研究網(wǎng)絡(luò)傳輸智能優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)結(jié)構(gòu)性擁塞避免，實(shí)現(xiàn)基于用戶體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)資源全局協(xié)調(diào)控制。
5. 網(wǎng)絡(luò)魯棒控制關(guān)鍵技術(shù)方面
①針對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或鏈路隨機(jī)性失效、網(wǎng)元系統(tǒng)包含漏洞后門等不確定因素，研究網(wǎng)絡(luò)廣義魯棒控制機(jī)理、形式化描述方法和評價(jià)方法；②在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)層面引入動態(tài)化、異構(gòu)化、冗余化及動態(tài)重構(gòu)等機(jī)制，研究基于閉環(huán)負(fù)反饋控制的網(wǎng)絡(luò)魯棒構(gòu)造架構(gòu)；③研究網(wǎng)絡(luò)地址、拓?fù)洹⒙酚傻染W(wǎng)絡(luò)要素的動態(tài)化、隨機(jī)化、異構(gòu)化方法；④基于魯棒控制構(gòu)造的不確定性呈現(xiàn)，研究動態(tài)隨機(jī)調(diào)度、相異性設(shè)計(jì)、輸出矢量策略判決等關(guān)鍵技術(shù)；⑤在典型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境上開發(fā)相應(yīng)系統(tǒng)，研究如何在數(shù)據(jù)、平臺、網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)行環(huán)境等層面上有效配置實(shí)施魯棒控制機(jī)制，構(gòu)建“高可靠、高可信、高可用”三位一體的新型魯棒網(wǎng)絡(luò)。
（三）核心產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)發(fā)展
研發(fā)多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)的核心芯片 / 產(chǎn)品 / 系統(tǒng)，引導(dǎo)相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展并形成較強(qiáng)競爭力，助力孵化具有國際競爭力的創(chuàng)新型企業(yè)，培育覆蓋前沿理論、工程技術(shù)、系統(tǒng)測試和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的平臺和團(tuán)隊(duì)。
1. 核心芯片方面
研發(fā)應(yīng)用于全維可定義網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面的路由器 /交換機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵芯片，包括高性能網(wǎng)絡(luò)處理器芯片、高速無阻塞大容量交換芯片；研究芯片的智能緩存算法，提高芯片的緩存利用率，并進(jìn)一步降低功耗；研究核心芯片的大容量流表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及高效率查找算法，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠以較低成本支持大規(guī)模的流表規(guī)則集，提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分組處理能力。
2. 高性能網(wǎng)絡(luò)路由交換設(shè)備方面
研制超大容量無阻塞以太網(wǎng)交換機(jī)，支持多機(jī)架互聯(lián)組建堆疊系統(tǒng)線性擴(kuò)展設(shè)備容量；研制多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)路由器設(shè)備，支持未來網(wǎng)絡(luò)高容量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的需求，具備集群擴(kuò)展能力；研制支持多模態(tài)統(tǒng)一尋址的新型路由設(shè)備，支持?jǐn)U展和定義多模態(tài)的路由尋址方式；研制支持網(wǎng)絡(luò)虛擬化業(yè)務(wù)的高動態(tài)編程交換機(jī)，交換機(jī)處理邏輯可動態(tài)編程，可同時支持多個不同的業(yè)務(wù)處理邏輯，具備獨(dú)立控制平面、轉(zhuǎn)發(fā)平面和監(jiān)控平面，提高網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。
3. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧方面
研發(fā)適配于多樣化網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的高效能多模態(tài)協(xié)議棧，支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的個性化定制，兼顧協(xié)議處理的靈活性和高效性；研制多協(xié)議共存的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，支持跨平臺、跨媒介的數(shù)據(jù)路由與轉(zhuǎn)發(fā)，支持多模態(tài)協(xié)議的快速轉(zhuǎn)化；研發(fā)具有智慧標(biāo)識域的新型協(xié)議，支持?jǐn)?shù)據(jù)智能路由和網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維；研發(fā)基于通用計(jì)算平臺的高性能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，支持?jǐn)?shù)據(jù)包跨內(nèi)核處理，支持網(wǎng)絡(luò)處理性能隨中央處理器（CPU）多核平行擴(kuò)展，支持多網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，支持與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的完全兼容，大幅提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率并降低網(wǎng)絡(luò)處理延遲。
4. 網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)方面
研發(fā)運(yùn)營商級的多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)，支持全網(wǎng)的統(tǒng)一管理、智能調(diào)度和數(shù)據(jù)分析，支持傳統(tǒng)設(shè)備控制功能，兼容當(dāng)前主流網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的框架，并適應(yīng)控制平面未來技術(shù)演進(jìn)；研發(fā)操作系統(tǒng)中多元化、智能化的中間件和應(yīng)用軟件，支持資源抽象與自動化運(yùn)維管理，支持網(wǎng)絡(luò)視圖的分布式生成與一致性維護(hù)，支持全網(wǎng)故障與沖突自動檢測等技術(shù)，形成多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的技術(shù)生態(tài)環(huán)境；研發(fā)資源管理編排平面，支持計(jì)算、存儲、傳輸?shù)荣Y源的靈活調(diào)度、聯(lián)合優(yōu)化和綜合管理等。
（四）示范工程建設(shè)及應(yīng)用
多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠積極推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，將萬千應(yīng)用與業(yè)務(wù)融入百姓生活，服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會民生，加快推進(jìn)業(yè)務(wù)生態(tài)化、網(wǎng)絡(luò)智能化、運(yùn)營智慧化，打造智能連接、智慧家庭、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)金融等業(yè)務(wù)生態(tài)圈。基于此，多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)可在如下4個典型領(lǐng)域部署應(yīng)用示范工程，以推動在支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、普惠民眾的典型業(yè)務(wù)中開展應(yīng)用。
1. 面向信息基礎(chǔ)設(shè)施 / 運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的示范工程與應(yīng)用
在運(yùn)營商的核心骨干網(wǎng)中選擇部分地域建立應(yīng)用示范網(wǎng)絡(luò)，開展多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施研究，驗(yàn)證對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的支持能力，支持網(wǎng)絡(luò)的快速升級與擴(kuò)容；部署多種多元化、個性化的新業(yè)務(wù)，開展新服務(wù)的深度測試，支持新業(yè)務(wù)的部署與多業(yè)務(wù)的融合；選擇典型案例場景，開展網(wǎng)絡(luò)智慧運(yùn)維、用戶移動性、網(wǎng)絡(luò)魯棒控制、網(wǎng)絡(luò)虛擬化管理和虛擬化開通以及跨域、跨層業(yè)務(wù)的大客戶業(yè)務(wù)快速定制能力等的應(yīng)用示范，支持網(wǎng)絡(luò)的智慧管理和多模態(tài)運(yùn)行。
2. 面向垂直行業(yè)網(wǎng)絡(luò)的示范工程與應(yīng)用
在國家電網(wǎng)、城市交通、工業(yè)互聯(lián)等關(guān)鍵垂直行業(yè)網(wǎng)絡(luò)中部署應(yīng)用示范節(jié)點(diǎn)，針對其高魯棒、多樣化的需求開展研究測試，驗(yàn)證多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)對多協(xié)議接入的兼容能力，支持自定義協(xié)議的多模尋址與路由；在特殊行業(yè)場景中驗(yàn)證多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)對隨機(jī)擾動和不確定性攻擊的抵抗能力，支持網(wǎng)絡(luò)的廣義魯棒控制；針對垂直行業(yè)互聯(lián)中的多元化業(yè)務(wù)需求，開展多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)的全維可定義平臺應(yīng)用，支持靈活高效地適配不同場景。
3. 面向天地一體化網(wǎng)絡(luò)的示范工程與應(yīng)用
針對國家戰(zhàn)略需求，將多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入天基骨干網(wǎng)、天基接入網(wǎng)、地基節(jié)點(diǎn)網(wǎng)等，與面向信息基礎(chǔ)設(shè)施的示范網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，建設(shè)“全覆蓋、廣接入、可定制、高魯棒”的天地一體化網(wǎng)絡(luò)示范工程并開展應(yīng)用。主要開展廣 / 基帶多模接入、私有協(xié)議轉(zhuǎn)換、多類別用戶智能管理、海量數(shù)據(jù)高速轉(zhuǎn)發(fā)等方面的示范研究，支持廣域時空范圍的高可靠連續(xù)通信。
4. 面向人機(jī)物泛在互聯(lián)的示范工程與應(yīng)用
在我國關(guān)鍵城市或區(qū)域部署面向車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等人機(jī)物泛在互聯(lián)的應(yīng)用示范工程，進(jìn)一步激發(fā)新領(lǐng)域的創(chuàng)新活力，驅(qū)動新技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)的快速增長。開展多協(xié)議自組網(wǎng)、數(shù)據(jù)分布式協(xié)作等關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)驗(yàn)，將多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)中的智能基因深度融合到泛在互聯(lián)網(wǎng)中，支持節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的智慧化管理和功能需求的自動適配。同時，在該應(yīng)用示范中研究驗(yàn)證多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)對新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求的支撐能力，進(jìn)一步挖掘技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。
（五）戰(zhàn)略支持與保障
結(jié)合新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，針對我國基礎(chǔ)前沿技術(shù)整體實(shí)力較弱、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范國際影響力較小、“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)構(gòu)分散等現(xiàn)狀，提出如下戰(zhàn)略支持和保障措施。
1. 積極穩(wěn)定的政策保障措施以及多部門、跨區(qū)域組織協(xié)調(diào)機(jī)制
按照《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化體制機(jī)制改革加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》的要求，充分發(fā)揮市場在資源配置中起的決定性作用和更好發(fā)揮政府作用，建立跨部門、跨區(qū)域的組織協(xié)調(diào)機(jī)制。建議由科學(xué)技術(shù)部牽頭，協(xié)調(diào)財(cái)政部、工業(yè)和信息化部、教育部、中國科學(xué)院、中國工程院、國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會等相關(guān)單位和部門，以部省聯(lián)動推動相關(guān)研發(fā)任務(wù)，進(jìn)行科學(xué)決策和規(guī)范管理。
2. 打造重大科研平臺支撐基礎(chǔ)研究，組織開展“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合攻關(guān)
有機(jī)整合國內(nèi)外優(yōu)勢科技資源，加強(qiáng)開放合作，統(tǒng)籌部署，建設(shè)面向新型網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的多學(xué)科交叉、匯聚一流人才的重大科研平臺，建立集中力量辦大事的科學(xué)組織形式，致力于解決國家重大戰(zhàn)略需求問題、行業(yè)重大科技問題、產(chǎn)業(yè)重大瓶頸問題，探索前沿基礎(chǔ)原始創(chuàng)新，為開展自主創(chuàng)新的科研成果在國家和國防建設(shè)中落地提供重要支撐。
3. 擴(kuò)大與國際高校和研究機(jī)構(gòu)的交流，引進(jìn)拔尖團(tuán)隊(duì)和人才
運(yùn)用“引進(jìn)來、走出去”的發(fā)展思路，積極擴(kuò)大與國際高校、研究機(jī)構(gòu)之間的交流和合作，吸收和轉(zhuǎn)化先進(jìn)成果，打破技術(shù)和體制壁壘，逐步縮小與發(fā)達(dá)國家或地區(qū)之間的技術(shù)差距。同時，注重人才團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，形成長期有效的人才引進(jìn)和培養(yǎng)機(jī)制。
四、結(jié)語
以開放架構(gòu)軟件定義網(wǎng)絡(luò) / 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（SDN/NFV）技術(shù)為基礎(chǔ)，以 AI 發(fā)展為契機(jī)，以基線技術(shù)重塑為支撐，創(chuàng)建增量部署的演進(jìn)發(fā)展模式，打造面向 2035 年的多模態(tài)智慧新型網(wǎng)絡(luò)，推動我國通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由“跟跑”到“領(lǐng)跑”，實(shí)現(xiàn)由“通信產(chǎn)業(yè)大國”到“通信技術(shù)強(qiáng)國”的轉(zhuǎn)變是新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的基本邏輯。本文針對信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，結(jié)合國內(nèi)外研究態(tài)勢，研判了我國新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢，并制定多模態(tài)智慧網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展路線圖，供廣大網(wǎng)絡(luò)科技工作者參考。
