一、未来网络的内涵特性、总体愿景与发展趋势
未来网络（Ｆｕｔｕｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ， ＦＮ）是万物互联、数字化、智能化与产业化融合一体化的。人机物、全方位、多层次跨界深度融合整合、共创共治共享共赢， 培育一批基础级、先进级、卓越级、领航级的梯度智能产业， 加快推动新质生产力发展。
未来网络的大趋势是： 内容知识化、知识价值化、价值网络化、网络生态化、生态智能化、数字化、沉浸化、全域化、自动化、云化、至简、灵活。全覆盖、全频谱、全应用和全面能力， 包括超高带宽、超高速率、超大规模连接（＞１０００ 亿连接）、超高智能、超强算力、超高精度、超高效率、超可靠、超低功耗、超少冗余， 是纵横互联的网络体系。ＦＮ 具体特性如下：
（１） 超宽。将地面网络与卫星相连接构成一个天罗地网， 资源将广泛地布局于核心网、传输网、无线网和终端设备中， 融合于一张越来越宽的巨大网络。数据、ＡＩ 与通存算安（全）协同打造跨界运作的未来网络， 是实现产业转型升级的关键手段； （２） 超方便。ＩＰ 与光协同、软件与硬件协同、云与网协同、跨层资源协同， 减少网络跳数， 由封闭转向开放、智能高效通用的网络。以总回报最大化和平均切换次数最小化为目标， 高效接入优选算法， 使密集用户可以接入最合适网络进行数据传输， 并使用遗传算法找到最优决策；（３） 超融合协同。云边端协同， 传输与计算协同、灵活切换、分时控制、最优选择， 即ＩＴ 和ＣＴ 兼容适配， 实现网络随处可用与无缝连接， 大大提升传输质量和效率； （４） 超快。速度比５Ｇ 提高上百倍， 将时延减少到纳秒； （５） 超省。通过收集光、振动、温差甚至无线电波等形式供电， 零能耗， 有效解决５Ｇ 网络面临的高功耗问题； （６）超简。包括简化的网络和控制关系， 解决操作和维护难问题。网络操作系统、云网融合和可编程网络都是技术的重点发展方向［１］ 。网络操作系统促进智能技术与计算技术协同， 并支持用户业务自动化编排。
智能化和数字化是ＦＮ 的基本特性。ＦＮ 的总体愿景可概括为“天地万物， 皆随我心”， 可分解为“智慧、深度、全息、泛在” ４ 种连接， 由“傻瓜式管道” 转向“智能网络”、智能无线电、智能覆盖与演进， 带来多种ＡＩ 模式， 将多边资源按需分配和协同调度。ＡＩ 超越并整合认知科学、计算机科学、神经科学及语言学等前沿科学， 并将人工智能与各个产业深度融合， 使产业智能化、高端化， 促进产业升级和产品质量提高。ＡＩ 出现后， 人类进入泛在智能网络时代， 将实现海量数据连接世界神经网络。这使得人类计算、推理、判断等思维能力得到物化和放大。ＡＩ 将充分发挥其在网络切片、边缘智能、算力分配和可再生能源选择等优势。ＡＩ 与数字化协同推进产业快速转向信息化、全透明、泛用化的超复杂网络。这是ＦＮ 重要的研究方向和当前全球竞争的制高点。ＡＩ与数字技术日益协同完善， 逐渐渗透应用到生产、流通、服务、消费等各个领域， 促进各个产业智能化升级， 推动重点领域智能产品创新。这是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。
智能化是ＦＮ 的“大脑”， 特性如下： （１） 万物智能。给万物安装上智能感知芯片和智能传感器， 让万物都具备感知能力， 人类将进入万物皆可被感知、可测、可控、交流、思维、皆可为我所用的智慧新时代。这彻底打破了时空限制， 使类人行为意识与自我调控能力协同构筑时、空、情景相交而成的智慧网络； （２） 物理世界和数字世界的协同与桥梁。网络将这两者融合而成数字孪生和虚实交融的世界； （３） 自组织。网络将由以人驱动为主逐步转向为无人而自动适应条件变化的模式， 逐步增强自感知适应、自学习演进、自优化等自动化管理能力， 网络自治与智能生成， 促进ＡＩ 与人类智慧和谐共生， 使人类经验世界得到极大拓展， 营造互助互学意象表达与交互环境。智能云网、智能化控制和管理协同高效处理数据， 通过“零接触式维护”， 完善故障定位诊断、自修复， 预测和控制等功能， 实现维护精准化和服务高效化。以区块链等技术多级监测、分布式联防，以确保信息安全， 破解网络中信息过载、虚假信息难以鉴别等问题， 促进万物融合， 实现系统间交互与能力开放。目前， 由于数据获取和处理困难， 图像、语音和翻译识别等复杂、非线性的问题， 要么简化， 要么搁置， 而ＡＩ 将来恰恰能够快速而准确地破解这一问题， 并以反馈信号对万物进行无线调控， 赋能和加速工业数字化转型。
数字化是ＦＮ 的基础， 特性如下： （１） 数字孪生， 贯穿信息采集、存储、传递、处理和应用全程， 高效灵活地满足不同场景对网络的高标准严要求。最大限度地利用光网络， 解决大容量和超长距离传送问题， 降低源服务器和主干网信息传输压力， 减轻网络拥塞， 实现随时随地普适互联、协同共生， 为用户提供精准化泛在访问服务。数字化将设备设施等物理信息转化为数字信息， 网络化是核心， 智能化是目标， 为全要素互联互通提供基础支撑； （２） 数据成为关键生产要素和重要资产， 是实现产业转型升级的关键核心要素。其边际成本趋近于零， 但具有可再生、非竞争性、时效性、规模经济性、渗透性、乘数等效用。超密集连接产生海量数据， 根据数据进行调控、重组、创新， 控制方式由集中演进到分布式， 增强数据的实用性和确定性。数据将由机器产生、阅读、分析统计， 传递存储、反馈， 日趋完备精准， 以数据感知与智能技术协同推进未来网络发展； （３）算力。将数据存储与泛在云／ 边／ 端算力整合， 算力增长推动数据和ＡＩ 发展， 万物具有采样量化、高效计算能力和灵活适配性接口， 构建弹性基带处理机制， 快速、精准编码解码。即使极其复杂的问题也将会有足够多的数据精准刻画和分析、观测直至调控。智能化与数字化交互发展， 实现了由生产到消费的全程数字化、高科技化的产业发展模式。
二、未来网络发展的基础、典型案例与挑战
中国在网络技术应用上处于领先地位， 是拥有１１ 亿网民的超大市场， 已建成移动通信基站１１９３ 万个， 网络基础设施全球覆盖最广、性能优越。网络功能已由科研型、消费型转向兼顾生产型。如联想的研发和制造基地———联宝科技是合肥首家千亿企业， ２０２３ 年获得全球制造业顶端荣誉“灯塔工厂”。在联宝的“车间”， 机械手臂翻飞作业， 合盖睡眠、键盘和扬声器等无人流水系列测试线稳定运行， 一系列自动化设施， 确保其效率和质量高、占比全球１／８ 的笔记本电脑快速交付。这与合肥市政府有着密切关系， 其不仅打造成本“洼地” 和营商环境“高地”， 还为企业提供成果转化、场景对接、市场拓展全链条服务，并促进上下游紧密协同发展。
新的产业革命就是数字化、智能化的网络迅速发展和广泛应用， 网络已成为最重要的基础设施和重要资源。网络以数字技术和人工智能为核心， 以集成协同为重点的创新驱动， 对社会生产力发展影响越来越大。但目前仍有如下三大挑战：（１） 网络核心技术受制于人、宽带不宽、速率不快， 高性能芯片、智能仪器仪表和传感器、操作系统等不能自主掌握与网络自立自强的矛盾； （２）网络平台互不连通、网络科技和经济脱节与快速发展的工业系统性需求的矛盾； （３） 网络结构僵化与需求模式革命性转变的矛盾。因此， 迫切要求重点发展未来网络， 加快现代化建设。
三、未来网络的发展路径
牢牢抓住网络与物理世界深度融合这一重大历史机遇， 前瞻性研判网络发展趋势和产业发展的需求， 政府重点支持具有重要战略意义、周期长、难度大、见效慢弯道超车的网络重点领域与关键突破口的研发推广。以数字政府促进智能技术和数字技术协同发展， 以技术突破促进网络发展， 以网络带动产业发展。发挥“集中力量办大事办好事” 和超大市场两大优势， 自主创新与开放创新协同促进网络前沿基础理论的研究， 攻克关键芯片等硬件技术， 实现网络核心技术系统性突破， 满足工业多样性、灵活性需求， 并随需调整， 提升数字制造能力， 实现网络自立自强。促进工业网络与大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的深度融合协同， 推进产业数字化与数字产业化， 加快现代化产业体系建设。加强智能和算力关键技术研发与创新， 统筹智能化、算力基础设施建设与布局、打造数字产业供应链， 推动算力产业集群化、快速发展， 大力培养和引进智能化、算力复合型人才。
有为政府发挥市场机制的积极作用， 重点支持“产学研资” 紧密结合的协同创新联盟， 大力促进难以通过市场形成的创新合作， 全力组织推动创新主体跨所有制、跨部门、跨层级从“条”到“块” 的集聚融合， 发挥不同创新主体的竞合功能和优势互补功能， 实现高层次的“网络要素重组”， 弥补创新主体在投入和知识积累上的不足，降低研发成本和创新风险。
加快网络由简单链接型转向智慧可控型演进升级与规模化商用， 由被动适应、“以网络为中心”转向“以应用服务为中心”， 促进各种网络要素协同组合， 并消减网内冗余信息， 满足骨干级别路径算法和流量调优等需求， 提供柔性而稳定、高准确性的服务， 满足产业“个性化” 需求， 以“连接即服务” 的战略解决信息孤岛问题。以“革命性技术＋演进式部署” 精细化设计， 端到端按需灵活编排与配置， 纵向跨层智能调度， 弹性接入和按需分配与升级服务， 满足不同场景间无缝切换和业务可连续的要求。多样化交互形式与内容决定业务趋向， 包括“自上而下” 向用户开放可编程程序， 促进网络多维能力动态优化和个性化定制大脑组合， 促进人类提高学习、进化能力、数据感知能力、网络调整能力和实时响应用户需求的能力， 为敏捷制造提供所需要信息、处理、反馈和技术支持。
网络要素快速优化配置， 依据产业需求种类繁多的特点， 在“云边端” 跨越多个运营商对各种资源进行智能动态参数配置， 优化柔性的云网体系， 高效满足多样化、复杂的需求。
加快完善未来网络标准体系， 提供“中国标准”， 推进产业强国和网络强国建设。
