關于新型網絡架構發展的思考與建議

史小雪

南京市質量技術監督綜合服務中心 江蘇 南京 210019

引言

在推動科技創新和促使經濟社會轉型方面，通信產業是必要支撐，與此同時，通信產業還是推動科技強國和網絡強國建設的核心力量，由此可見，該行業在重要性方面不言而喻。需要指出的是，積極發展通信產業具有諸多益處，體現在有助于推動現代化發展，為工業及戰略性新興產業實現發展助力，能為提升國家通信安全保障能力提供必要支撐，此外對提升國際競爭力也具有不可忽視的重要作用。依托于互聯網技術的快速發展，網絡平臺在重要性方面越發凸顯，借助該平臺能提供更多便捷的服務，并在這個過程中帶動新架構等實現快速發展。除此之外，包括衛星通信、光纖通信和VR/AR等在內技術的發展，以及在具體實踐中得以廣泛運用，為通信服務業快速發展提供助力。

1 新型網絡架構內涵及其主要形式

1.1 新型網絡架構的內涵闡釋

所謂的新型網絡架構，具體是指由未來新型網絡與通信領域中極具變革前景技術所組成的相應體系。新型網絡架構是時代發展的產物，具有顯著特征，除了體現為敏捷感知性和便捷管控性之外，還具有優質服務性和靈活可擴展性等諸多特點。隨著新型網絡架構的發展，將會對技術領域造成重大沖擊和影響，尤其對智能制造、天地融合網絡及物聯網（IOT）等技術更是存在明顯沖擊。

通過對新型網絡架構體系進行分析得知，其核心體現在設計一種高效及能大范圍使用的基礎網絡架構，并為異構網絡技術實現融合提供支撐。就現有方案而言，主要存在兩種技術路線，其一是“演進式”技術路線，其二是“革命式”技術路線。研究者認為，第一種技術路線可通過“修補”現有網絡架構方式來暫時解決網絡中存在的各種問題，使得現有網絡架構能適應新發展需求；而對于第二種技術路線，研究者認為有必要重新設計網絡策略，以便能使得網絡架構適應未來發展需要。

1.2 新型網絡架構主要形式

1.2.1 信息中心網絡。設計ICN架構的初衷較為明確，即旨在為內容分發提供支持，采取內容命名方式方便用戶快捷收集到各類信息，此外還有助于滿足移動性應用需求。對于集中式ICN架構，通常采取扁平化命名方式，而對于分布式ICN架構，則采取分層命名方式，這與統一資源定位符結構較為類似。而在分層根路徑方面，實則內容發布者的名字前綴，直接用作內容名字路由無須解析。

1.2.2 可表述網絡。XIA架構作為一種重要的新型網絡架構，其所提供的網絡使用模式并非單一化，依托于多樣化的網絡使用模式，有助于可靠通信服務需求得以滿足，且還能起到協調作用，共同為網絡提供服務。此類架構特點較為鮮明，體現為可演進性和可信任性特點的同時，還體現為靈活路由等特點。通信主體除了網絡發送方之外，還可以是接收方，而面對不同的通信主體，路由器所采取的處理方式也會有所不同，使得相應的網絡功能也會不同。同一個應用能包含多個通信主體，所實現的網絡功能也會有所不同。

1.2.3 低軌衛星網絡。就低軌衛星網絡系統而言，其除了包括空間段和地面段之外，還包括用戶段等。首先是空間段，其具體包括低軌衛星，以及星間鏈路，在支持星上獨立組網與路由方面主要借助星上處理技術來實現。其次是地面段，它具體包括信關站和網控中心等，能實現諸多功能，具體包括系統運維和地面通信網絡互聯等。第三是用戶段，它把各類地面終端用戶都納入其中，如衛星電話等。低軌衛星網絡相對而言具有自身的優勢，如體現在空間跨度大且覆蓋范圍廣，以及抗毀能力強等。由多衛星組成的星座能提升全球寬帶衛星服務能力，進而能為人類提供更好的相應服務。

2 新型網絡架構的發展態勢

2.1 國家政策和相關法律法規方面

新型網絡架構技術問世并實現快速發展，給經濟社會發展帶來較大沖擊和影響，為此廣受世界各國的重視。為引導該技術實現良性發展，各國先后頒布相應的法律法規及相關政策，從政策法規層面上予以支持，由此帶動全球通信技術競爭日益白熱化。美國國防部加強該領域研究，其高級研究計劃局啟動PRONTO網絡研究項目并促使網絡技術實現創新（2021年）。歐盟H2020計劃組也關注此領域問題，并通過研究提出多種網絡新型架構，開展CORRELATION項目、PRISENODE項目及SEMANTIC項目等，各項目具體研究側重點不同，并注重從政策法律層面上提供支持。

我國也積極參與新型網絡國際市場競爭，先后推出多項政策，以及制定多項規劃等，為加強國際競爭與合作提供支持。從2020年開始，我國不斷加快新型網絡架構建設和創新力度，在這個過程中更是快速發展5G技術，不斷發展數據中心和工業互聯網等，并以此作為重點內容。因此，在我國發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中更是明確提出，要加強發展通信技術等在內的各項技術，這是促使國家戰略科技競爭力實現提升的需要[1]。

2.2 行業未來發展方向預測

在我國，新型網絡架構與技術升級倍受科技企業重視，把這兩項內容當成研究重點。中國電信集團把重構網絡當成重點工作來抓，不斷擴大云網規模且產生了較強的協同效應，網絡功能持續優化，在網絡組網設計、流量等方面得到充分體現。深圳騰訊計算機系統公司將數據網絡架構的版本升級到5.0，在為客戶提供定制化服務時充分利用NFV與SDN技術。阿里巴巴集團在對邊緣計算產業發展進行規劃時，把“阿里云”當成一種有效工具，實現了云、邊、端的一體化發展。華為技術公司把發展目標確定為“全面云化”，并進行了安排與部署，促進了網絡云化、NFV等的發展。

在我國通信與信息領域，下一階段在發展中要深入推進網絡試驗設施項目，要充分體現出大規模、開放性、使用便捷等優勢，實現可持續發展，創設良好的試驗環境，為網絡創新體系結構的發展帶來保障。預計到2035年，我國將全面構建多模態智慧網絡體系，通過多元化網絡模態的整合與互聯，能自如靈活地進行切換，增強網絡服務能力，適應用戶需求的不斷變化。

2.3 劣勢方面

從客觀上看，當前我國在對網絡架構技術進行創新與應用方面依然存在短板。在統籌安排上，網絡架構規劃未能體現出綜合性、整體性、協調性，自主研發的行業與地區比較多，產業界并沒有在這方面達成共識，既沒有統一行業認識，也沒有形成明確的思路，沒有制定周密的建設方案[2]。新型感知網絡在基礎設施布局與建設、規劃與建設上都有不足，沒有從總體上對不同類型的設施進行設計。在解決上述問題過程中，需要形成合理的政策法規，也要制定科學的行業標準。

我國在架構新型網絡時，現有技術還有待提升，在核心技術與軟件方面要增強自主創新能力，盡快擁有屬于自己的核心技術，彌補產業技術方面的不足。

3 新型網絡架構的未來發展方向和具體措施

3.1 統籌實現政策落實、法律監督和行業監管

政府從出臺相關政策、制定法律制度等方面來實現對行業發展的宏觀引導，并在行業發展過程中積極起到調控作用；為新型網絡架構技術產業融資提供支持，由政府牽頭立項并完善相關人才配置工作。在新型網絡架構發展過程中，不可避免遭遇到各種問題，這時候政府應積極協調各方，促進矛盾的解決，采取創新的管理方式推動產業應用加快落地。發揮媒介資源的優勢，擴大宣傳范圍、提升宣傳力度，讓社會公眾了解信息通信網絡以及新型網絡架構技術的本質及其作用。對于通信信息產業、新型網絡架構技術的發展水平進行定期檢測，將檢測結果作為布局信息通信領域的有力依據。

3.2 改善新型網絡架構產業的發展環境

新型網絡架構的發展模式要具有獨創性特點，緊跟企業創新發展，充分發揮出網絡基礎的核心作用，同時注重核心平臺的建立、數據要素的保護及關鍵的安全保障工作[3]。新型網絡架構產業規模要不斷做大做強，維持產業生態的平衡，與各行業充分融合交流。積極培育企業級新型網絡架構平臺，采取自主運營的方式，建立互聯網工業平臺測試系統為工業企業開展業務提供便利，建立互聯網工業平臺公共服務系統，為工業企業開展業務提供公共服務保障。新型網絡架構產業的未來發展需要依托通信產業智庫研究優勢，制定具有前瞻性的發展戰略。市場開放力度要不斷加大，搭建有利于新型網絡架構產業發展的良性生態環境，將網絡、新業態、平臺充分聯通起來，發揮集聚效應。

3.3 加強多方合作，提升創新能力

目前，社會公眾掌握的網絡領域相關知識還存在不足，有必要建立網絡教育平臺，由高校、科研院所充分發揮自身教育功能，互聯網企業、設備生產制造商及電信運營商聯合起來將更多的創新想法落地生根。科研院所和高校要將知識充分運用到幫助企業實現創新中，為促進我國信息通信領域技術升級提供幫助。面對網絡安全技術存在的弱勢，要注重技術研發和成果轉化問題，將關鍵技術快速實現產業化，將軍民功能作為信息通信技術的未來發展方向。

3.4 建立和鞏固人才隊伍

人才對于行業的發展起到關鍵作用。從全球領域招賢納士，為促進我國新型網絡架構產業技術的發展夯實人才技術。各級經濟技術開發區要對新型網絡高端人才提供必要的幫助，實現“雙招雙引”制度的全面落實；將新型網絡架構人才納入到國家級人才計劃中，實現科學的梯隊人才儲備；人才引進要充分彰顯用人單位的主動性，引進方式既要符合相關規定，又要具備一定的靈活性。為新型網絡產業高端人才提供股權，完善各種分紅激勵制度。建立高水平新型網絡科研人才隊伍，科研院所和高校要大力培養這方面人才，成為這方面人才的搖籃。

4 結束語

現如今，網絡通信產業受到各個國家的重視，多個國家意識到網絡通信技術對于通信產業發展的意義。新型網絡架構與技術注入云計算、軟件定義網絡、信息中心網絡、白盒等都成為全球網絡通信產業生態鏈中關鍵的一環；專家學者致力于“競爭與合作”理念下的理論研究和實踐創新。新型網絡架構與通信技術的時代已經到來，各種新產業、新模式層出不窮，產業技術革命勢不可擋。本文從新型網絡架構產業技術、通信技術的發展方向和趨勢入手，對當前發展現狀進行剖析，對于典型網絡架構等問題展開探討，希望為通信產業以及新型網絡架構產業技術的理論研究起到拋磚引玉的作用。