中国工程院院士刘韵洁：未来网络的发展趋势与机遇

　　12月27-29日，第二十三届中国国际高新技术成果交易会中国高新技术论坛在深圳举行，主题为“推动高质量发展，构建新发展格局”，中国工程院院士、中国联合网络通信集团有限公司科技委主任刘韵洁出席并发表演讲。

　　刘韵洁在演讲中表示，在消费互联网领域，大家走普通网络就可以，但是到工业互联网，需要有高铁、也需要有高速公路的快车，应该按照企业的需求来定制专门的网络。通过这样的网络开放和定制，我国网络的利用率就可以大大提高，现在网络50%的负载就要扩容，将来90%负载以后再扩容也有可能，这就大大提升了网络的能力，每个行业、企业、用户都可以定制自己的网络，这样就会做到真正的未来网络牵引，网络会有更多的智能。

　　在未来领域中，我国在2013年立项了一个国家重大科技基础设施计划，叫做“未来网络试验设施”，这个计划比美国领先七八年。任何一个在普通网络上的用户都可以随时随地的“上高速公路”或者“坐高铁”。这样改造以后，我国的互联网就会有不一样的品质和能力，具体来说有四大特点。

　　第一，定制化服务。每个用户可以根据自己的需求定制网络，并且实现分钟级自动化开通。相比以前开通一条专线就需要一个月左右的时间，现在使用未来网络技术开通几十个节点的网络，只需要很短的时间。

　　第二，确定性能力。有些工业场景下，网络时延抖动要求几十微秒，例如场景是200微秒发一条指令，如果抖动大于200微秒，新旧指令重叠，就会造成事故。因此在实际工业网络控制中确定性是必须的，不能出差错。

　　第三，多云互联。现在企业上云是一个主流需求，但是国内企业上云的需求比例只有40%左右，相比美国还是差距很大。为什么上云的比例比较低？阿里云、腾讯云都是架构、标准不一样，难以互通。针对这个问题，我们构建了多云互联平台，大大提高了企业上云的能力和服务水平。

　　第四，网络安全。网络的安全问题越来越严重，尤其是工业互联网对于网络安全的要求很高，任何事故都可能会造成大的影响，怎么把一系列的安全问题用人工智能、分布式控制等新型网络技术解决，也是我们的未来网络的特征。

　　我们正依托“未来网络试验设施”，将未来网络技术部署在全国，应用在工业互联网、卫星互联网等领域，把科技成果落地到实体经济中，给实体经济的发展增加动力，为我国互联网下半场发展做出我们的贡献。

　　以下为发言实录：

　　各位领导、各位朋友大家好，很高兴参加今天的论坛。我报告的题目是未来网络的发展趋势与机遇。大家知道互联网取得非常大的成功，对人类社会的发展起得非常大的推动作用，互联网开始进入到实体经济就面临很大的挑战，互联网它的架构原来传输好就传输好，传不好只能卡顿一下和重传一下，但是到到实体经济需要特别稳定的网络，而且到实体经济它需要差异性的服务，每个企业都需要不同的网络。什么样的网络架构来满足这样的需要？这就是国内外的产业界和技术界面临的巨大挑战，这是行业发展对确定性网络的新的要求，比如说AR/VR、传感、全息沉浸式的应用，现在大家都提出来了元宇宙概念的需求，它对于网络的延时、抖动和带宽都提出了非常大的要求。有一些它要求有一秒的抖动，大部分要求100微秒200微秒的时延抖动。车联网也提出这样的要求，但是现在这些方面我们现在的传统互联网做不了这些业务的需要，尤其是时延抖动，这个几毫秒、十几毫秒的抖动都有可能。这样的网络挑战，我们必须要解决它，才能发展工业互联网。

　　国家把未来网络发展作为一个战略，包括我们国家“十四五”规划当中，把未来网络变成五大核心技术之一作为新型的技术产业。而且在大科学装置方面，未来网络网络本来是“十三五”的计划，现在到“十四五”又把它列为一个重要的国家国民经济的重要平台。而且这个方面国外发达国家尤其是美国，去年推出一个工业4.0，就是互联网的下半场提出一个项目，这个项目也是要解决在现行网络架构新的技术的问题，这样的一个技术发展趋势得到国内外的肯定和认证。这个发展思路大概是这个网络需要什么样的网络架构，现在有什么不一样？我可以用这个图给大家做解释。

　　我们现在的普通互联网跟这个图就是普通网络一样，这个事情是比较恰如其分的，但是我们的互联网上面没有高速公路，也没有专用车道、高铁、航空，在消费领域可以，大家都走普通网络就可以。但是到工业互联网需要有高铁一样也需要高速公路的快车，这些方面应该按照企业的需要来定制自己的网络。这样的网络开发和定制的话，我们网络的利用率就可以大大提高，现在我们的网络50%的附载就要扩容，将来90%以后再扩容也有可能，这个大大提升网络的能力，不仅每个行业、企业、用户都可能定制自己的网络，这个就会真正使未来网络的牵引，让它有更多的智能定制。这是我们提出一个网络架构，就是要达到这样的目标，提出新的网络的承载，要有大网的操作系统，网络要有大的，原来没有的。大数据、人工智能、网络安全、区块链这些技术都是在未来网络当中的很重要的支撑应用。美国他们做的事情跟我们都是在同一个方面，同一个技术路径在往前走。

　　我们国家在这个领域当中，我们是从2013年国家列了一个大的科学计划就是未来网络实验实施，这个是我们不断的在重要的领域布局，比美国早七八年的案例。这个案例的特点就是一个普通的网络怎么在上面开高速公路，原来的互联网开不出高速公路和高铁，我们就是这样的增加新的网络平面，这个网络平面完全新的设备、新的架构、新的控制、新的网络融合的基础。任何一个在普通网络上的用户都可以随时随地的开高速公路或者坐高铁，都可以做出这样的选择。这样的改造以后，我们国家的互联网就会有不一样的品质和能力，我们现在有四大特点。

　　这四个能力我逐一给大家做汇报：

　　第一，定制的服务能力，每个用户根据自己的需要可以定制，网络自动分踪迹开发这样的能力，我们现在大概需要一条电路不是一个网络，光一条电路都要一两个月才能提供服务，将来我们要开一个网络，有十几个节点，二十个节点覆盖，我一下子就可以把网络开通出来。

　　第二，确定性的网络服务能力，网络时延抖动有的要求几十微秒，为什么要200微秒？就是200微秒发一条指令，因为这个抖动大于200微秒就要有新的指令，就有两条指令，这个就会造成事故。在实际控制当中必须是禁止的，不能出差错，我们前面已经跟华为突破了这项技术，做了一个实验，我们从北京到南京经过13个城市2000多公里把这样的技术突破了。我们的算法、控制、操作系统的调度是一个实验室完成的，我们做到端到端大概经过1100公里能够做到20微秒的抖动，这在全世界也是首次实现的。这个技术实现以后，PRC包括其他的一些远程的操作控制包括远程手术，都可以得到很好的使用。

　　大家知道现在企业上云是一个主体需求，但是国内企业上云的需求只有百分之四十多，相比美国还是相差很大，为什么我们上云的比例比较低？阿里云、腾讯云都是架构、标准不一样，上了阿里的云上腾讯的云还要重新开发，能不能所有的云的资源共享，我们通过一个平台把所有云的差异性解决，上了我们这个平台就可以阿里、腾讯、华为、AWS全都可以，这个就大大提高了企业上云的能力和服务。

　　大家知道网络的安全问题越来越严重，尤其是工业互联网对于网络的要求很高，如果实现事故就会造成大的影响，怎么把一系列的安全问题用新的技术解决，就是用人工智能、分布式控制的技术来解决；2019年的时候我们已经解决了网络安全问题，我们解决这四个能力，一是端到端的定制服务能力，二是确定性的能力，三是多云的能力，四是网络安全的能力，解决这四个能力我们要干什么？就要解决工业互联网的需要，我们用这个技术在大湾区这个网有由这个技术开了新兴网络，在长三角也开了这样的网，现在在山东省也开通这样的网络，下一步在京津冀、成渝这些方面都在规划，把新的技术来支持工业互联网的需要。

　　我们承担了工信部工业互联网外网的任务，这个任务就是用新的技术架构解决，我们要求一千个企业十万台设备用新的指标满足工业互联网的需要。大湾区15个城市包括香港和澳门开通了这样的网络，这个网络怎么为整个深圳市、大湾区来提供服务？有待于我们后面继续的努力，把它发挥好作用。等于这样的新技术在大湾区已经实行，另外一个产品就是算力互联网，除了工业互联网，算力互联网比如说国家提出的东数西算，大家知道大的运行中心都是在贵州、内蒙、新疆，数据到西部运算，西部大的数据中心跟运营中心跟东部的边缘计算中心怎么融合起来协同计算，也需要确定性的网络来进行支持。

　　另外一个产品就是空天互联网，大家知道将来大家都在卫星要主网，美国要发四万多个卫星，我们国家也要发几百个卫星，三千个卫星，这些卫星都是网络的节点，这个拓扑结构随时在变化，怎么进行控制，怎么也有一个网络的操作系统进一步控制，而且跟地面结合起来。这些工作我们已经跟有关部门完成了这样的设计，而且进行了一些实验，下一步就准备装备到卫星互联网的实际运营包括他们的数字孪生的支持能力，就做这些事情。现在工业互联网都面临很大的挑战，应该说有一个新的需求，这个就需要新的技术，新的网络架构，新的一些算力的网络来支持，这个事情正好我们有国家大科学装置，未来网络实验室，广东深圳也有一个云网，有这样的基础设施，我想对于我们国家在互联网的下半场我们会做得更好，做出我们的贡献，把这个科技成果落地到我们的当地的实体经济，给实体经济的发展增加动力，我今天的汇报到此，谢谢大家。

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责任编辑：邓健