解讀下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與未來(lái)
2011/01/24
使用一種網(wǎng)絡(luò)傳輸以前多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求日益強(qiáng)烈。隨著網(wǎng)絡(luò)的管理和運(yùn)營(yíng)變得非常復(fù)雜，帶寬“瓶頸”、網(wǎng)絡(luò)安全、移動(dòng)性支持等問(wèn)題越來(lái)越突出。下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重點(diǎn)研究目標(biāo)是解決現(xiàn)有信息網(wǎng)在安全、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)模式等方面存在的問(wèn)題。可以從現(xiàn)有信息網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和完善、全新信息網(wǎng)絡(luò)體系建立兩個(gè)方面展開(kāi)研究。
信息網(wǎng)絡(luò)的原始設(shè)計(jì)思想是一種網(wǎng)絡(luò)支撐一種主要服務(wù)的模式，例如，電信網(wǎng)針對(duì)語(yǔ)音服務(wù)，互聯(lián)網(wǎng)針對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)，廣電網(wǎng)針對(duì)廣播服務(wù)。在此基礎(chǔ)上演進(jìn)和發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)有信息網(wǎng)絡(luò)，盡管規(guī)模已經(jīng)十分龐大，但是仍然難以突破原始設(shè)計(jì)思想的局限，無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)多樣化的需求。為此，近幾年來(lái)世界各國(guó)都積極開(kāi)展了下一代信息網(wǎng)絡(luò)的研究工作。中國(guó)在“十一五”規(guī)劃建設(shè)中明確提出了未來(lái)5年對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)支持，中國(guó)國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中也將“下一代網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)與服務(wù)”作為未來(lái)十幾年的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展目標(biāo)。
一、下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)國(guó)際研究現(xiàn)狀
國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)認(rèn)為下一代信息網(wǎng)絡(luò)以下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)為代表，并組建4個(gè)工作組對(duì)下一代信息網(wǎng)絡(luò)框架和關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究：
ITU-T SGl3工作組完成NGN體系框架、演進(jìn)、融合等課題，具體包括框架和體系結(jié)構(gòu)、信令要求、項(xiàng)目管理協(xié)調(diào)和計(jì)劃頒布、實(shí)施方案和應(yīng)用模型、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)能力、互操作性、移動(dòng)性和固定/移動(dòng)融合、公共數(shù)據(jù)安全等；
ITU—TSGll工作組主要研究信令和信令控制架構(gòu)；
ITU—TSGl5工作組主要研究NGN接入技術(shù)和傳輸技術(shù)；
ITU—TSGl6工作組主要研究多媒體業(yè)務(wù)和普適應(yīng)用等。
互聯(lián)網(wǎng)工作組(IETF)認(rèn)為下一代信息網(wǎng)絡(luò)就足下一代互聯(lián)網(wǎng)(NGI)。NGI對(duì)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層沒(méi)有特殊要求，研究重點(diǎn)在業(yè)務(wù)承載層和業(yè)務(wù)層。在業(yè)務(wù)承載層，NGI主要采用IPv6協(xié)議；在業(yè)務(wù)層，NGI主要采用基于智能終端的端到端控制方式。
NGI的主要目標(biāo)包括：高性能網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
高性能網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有兩個(gè)特性：高性能連接性，超高速交換和傳輸性。
成功實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的主要因素是互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量以及端到端的性能。NGI需要開(kāi)發(fā)和演示的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的主要領(lǐng)域和相關(guān)協(xié)議包括：服務(wù)質(zhì)量；安全和可靠性；網(wǎng)絡(luò)管理，包括服務(wù)體系架構(gòu)、服務(wù)因素、統(tǒng)計(jì)、測(cè)量、分析等的定義和工具；路由、交換、組播�？煽總鬏�、安全、移動(dòng)等相關(guān)新協(xié)議；計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)；分布式應(yīng)用環(huán)境。
互聯(lián)網(wǎng)研究任務(wù)組(IRTF)認(rèn)為下一代信息網(wǎng)絡(luò)中核心的問(wèn)題是數(shù)據(jù)端到端的傳輸，無(wú)論是加密、認(rèn)證、可靠性，還是轉(zhuǎn)發(fā)等，路由都是重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，目前的路由表?xiàng)l目為30萬(wàn)條，而到2050年可能達(dá)到1000萬(wàn)條，因此路由問(wèn)題非常復(fù)雜。另外，在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中，服務(wù)提供商和用戶之間存在嚴(yán)重的矛盾：服務(wù)提供商提倡網(wǎng)絡(luò)盡量簡(jiǎn)單穩(wěn)定，而用戶則認(rèn)為要更好地控制網(wǎng)絡(luò)。這一矛盾加劇了路由問(wèn)題的嚴(yán)重性。因此，IRTF目前致力于解決相關(guān)的路由問(wèn)題，包括路由的健壯性、可擴(kuò)展性等。
近年來(lái)，國(guó)際上相關(guān)政府和研究機(jī)構(gòu)紛紛啟動(dòng)了下一代信息網(wǎng)絡(luò)及關(guān)鍵技術(shù)的研究工作。2005年，美國(guó)自然科學(xué)基金委員提出全球網(wǎng)絡(luò)研究環(huán)境(GENI)項(xiàng)目。該項(xiàng)目投資3億美元，擬從根本上重新設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)，以解決現(xiàn)有的各種問(wèn)題，打造一個(gè)更適合未來(lái)計(jì)算機(jī)環(huán)境的下一代互聯(lián)網(wǎng)。GENI主要包括一個(gè)研究計(jì)劃和搭建一個(gè)測(cè)試環(huán)境。GENI的研究重點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)安全，手機(jī)、無(wú)線和傳感器網(wǎng)絡(luò)共同組成的普適計(jì)算環(huán)境，重要的基礎(chǔ)設(shè)施控制，以及處理新型服務(wù)的能力。該項(xiàng)目首次從基礎(chǔ)理論上為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提出明確的建議和指導(dǎo)方向。
目前，該項(xiàng)目分為4個(gè)工作組：管理架構(gòu)工作組負(fù)責(zé)項(xiàng)目資源管理、項(xiàng)目之間的協(xié)調(diào)、資源應(yīng)用的政策制定、與外部的聯(lián)系等；實(shí)驗(yàn)流程和服務(wù)工作組負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)分析的計(jì)劃、調(diào)度、運(yùn)行和故障排除，長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)床的規(guī)劃，數(shù)據(jù)歸檔等；操作、管理、集成和安全組負(fù)責(zé)制定GENI計(jì)劃的操作、管理、安全的要求等；測(cè)試儀器和測(cè)量工作組負(fù)責(zé)討論、發(fā)展和建設(shè)可用于GENI體系中的測(cè)試儀器和測(cè)量基礎(chǔ)設(shè)施。
2006年，美國(guó)自然科學(xué)委員會(huì)提出未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)(FIND)項(xiàng)目，該項(xiàng)目投資2000萬(wàn)美元，要從根本上重新設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)，以解決現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)所存在的問(wèn)題，打造一個(gè)適合未來(lái)15年計(jì)算環(huán)境的下一代網(wǎng)絡(luò)，包括網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、原理、機(jī)制等。該項(xiàng)目重點(diǎn)考慮安全、可靠、可信性，研究新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，新計(jì)算模式，新應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)利益等。
2007年，歐盟提出未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)研究和實(shí)驗(yàn)(FIRE)計(jì)劃。該項(xiàng)目投資4000萬(wàn)歐元，擬重新設(shè)計(jì)未來(lái)7巨聯(lián)網(wǎng)的概念、協(xié)議、體系結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等；設(shè)計(jì)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)模式，提出不受兼容性限制的設(shè)計(jì)觀念、協(xié)議、體系結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等；設(shè)計(jì)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)模式，提出兼容性限制的設(shè)計(jì)觀念；設(shè)計(jì)具有自律特性的通信方式，考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的因素；在安全、義務(wù)、隱私三者之間進(jìn)行平衡。
具體研究?jī)?nèi)容包括：普遍存在的、具有極高容量、高度靈活、能適應(yīng)多種商業(yè)模式的下一代普適網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；克服目前受限商業(yè)模式的未來(lái)巨聯(lián)網(wǎng)體系及關(guān)鍵技術(shù)；具有允許服務(wù)可以動(dòng)態(tài)配置、可靠、可依賴、易于解決底層網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，并且包容Ad—Hoc方式連接的資源等特性的下一代軟件和服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)；允許各個(gè)組織結(jié)構(gòu)、企業(yè)等共同使用(互操作)的體系結(jié)構(gòu)和解決方案；安全、可信任的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)平臺(tái)；端對(duì)端、個(gè)性化的媒體分發(fā)和協(xié)同利用技術(shù)；完全由用戶控制的、具有嚴(yán)格用戶隱私保護(hù)措施的個(gè)人數(shù)據(jù)和數(shù)字身份技術(shù)。
二、下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中國(guó)研究現(xiàn)狀
中國(guó)非常重視對(duì)下一代信息網(wǎng)絡(luò)體系及關(guān)鍵技術(shù)的研究，啟動(dòng)了一系列與下一代信息網(wǎng)絡(luò)息息相關(guān)的科研工作，包括國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(“973”計(jì)劃)、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)、發(fā)展和改革委員會(huì)的CNGI等項(xiàng)目。
國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于2003年底宣布實(shí)施中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程(CNGI)的下一代互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃。該項(xiàng)目計(jì)劃在2005年底以前投資14億元構(gòu)筑連接中國(guó)各地主要城市的IPv6商用骨干網(wǎng)，使之成為產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合的平臺(tái)以及中外合作開(kāi)發(fā)的開(kāi)放平臺(tái)。
CNGI的總體目標(biāo)為：改進(jìn)和提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和大力推廣應(yīng)用；實(shí)施中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程，攻克下一代互聯(lián)網(wǎng)及其重大應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化；在技術(shù)上通過(guò)科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)放，掌握下一代互聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)；在專利與標(biāo)準(zhǔn)方面申請(qǐng)一批專利，并爭(zhēng)取在關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)的重要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中有中國(guó)的一席之地；建設(shè)一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)驗(yàn)證和業(yè)務(wù)示范的公共平臺(tái)；在產(chǎn)品方面形成有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟、硬技術(shù)和產(chǎn)品；促進(jìn)中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)業(yè)的新業(yè)務(wù)和應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，帶動(dòng)中國(guó)民族信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“973”計(jì)劃也資助了下一代信息網(wǎng)絡(luò)體系及關(guān)鍵技術(shù)方面的相關(guān)項(xiàng)目。2003年，“973”計(jì)劃資助了重大研究項(xiàng)目“新一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)理論研究”，重點(diǎn)研究以IPv6為核心的下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)。項(xiàng)目取得了很多研究成果。
在基礎(chǔ)理論方面，提出了下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的多維可擴(kuò)展模型和分析驗(yàn)證理論；提出了互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)行為模型和控制理論；研究了互聯(lián)網(wǎng)的脆弱性模型，并建立了可信性模型理論；提出了互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)模型和服務(wù)管理模型；提出了系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)理論框架和多維網(wǎng)絡(luò)行為觀察模型。
在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面，設(shè)計(jì)了下一代互聯(lián)網(wǎng)多維可擴(kuò)展的、可信任的，可管理的和安全的體系結(jié)構(gòu)和服務(wù)總體框架。設(shè)計(jì)其中主要的協(xié)議機(jī)制、關(guān)鍵算法，并實(shí)現(xiàn)了可運(yùn)行驗(yàn)證的原型系統(tǒng)。
在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)和實(shí)驗(yàn)方面，提出了互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)研究的綜合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論框架，為基礎(chǔ)研究成果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了理論支持；依托CNGI和NSFCNET，建設(shè)了一個(gè)下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證和演示平臺(tái)，為基礎(chǔ)研究成果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
目前該項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入滾動(dòng)程序，計(jì)劃針對(duì)“下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議基礎(chǔ)”繼續(xù)深入開(kāi)展研究。擬解決支持跨域大規(guī)模路由海量數(shù)據(jù)傳送的下一代互聯(lián)網(wǎng)體系的可擴(kuò)展性、可信性、高效性、實(shí)時(shí)性和可管理性等5個(gè)科學(xué)問(wèn)題：下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性和演進(jìn)性研究、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的編址和路由研究、大規(guī)模流媒體高效網(wǎng)絡(luò)傳送機(jī)制研究、異構(gòu)接入的非連接網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)服務(wù)質(zhì)量保證研究、復(fù)雜自治網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理與安全研究。
2007年，“863”計(jì)劃項(xiàng)目組啟動(dòng)了“新一代高可信網(wǎng)絡(luò)”重大項(xiàng)目。該項(xiàng)目圍繞國(guó)家重大工程、重大行業(yè)應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)柔性可重構(gòu)的、實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)融合”的、跨區(qū)域的國(guó)家示范網(wǎng)絡(luò)，引領(lǐng)和支撐電信網(wǎng)絡(luò)、廣電網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)向下一代高可信互聯(lián)網(wǎng)方向演進(jìn)，成為國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主流發(fā)展方向之一。項(xiàng)目重點(diǎn)研究創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)體制和創(chuàng)新的業(yè)務(wù)體系，包括國(guó)家實(shí)驗(yàn)床、新型的路由、光傳送以及低成本接入設(shè)備4個(gè)部分。
2007年，“973”計(jì)劃資助了重大研究項(xiàng)目“可測(cè)可控可管的IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)研究”。該項(xiàng)目以可測(cè)、可管、可控的IP網(wǎng)中的可測(cè)性的基本方法、可管理的通用性質(zhì)、可控性的實(shí)現(xiàn)機(jī)理等3個(gè)科學(xué)問(wèn)題為主要目標(biāo)，主要研究?jī)?nèi)容包括：IP網(wǎng)可測(cè)可控可管的結(jié)構(gòu)、模型與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，面向業(yè)務(wù)感知的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量理論與方法，IP網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理模型、機(jī)制與算法，IP網(wǎng)的信任管理體系和理論，智能光互聯(lián)網(wǎng)的資源優(yōu)化與控制，IP網(wǎng)生存性的通用機(jī)理和調(diào)控方法。
2007，“973”計(jì)劃資助了重大研究項(xiàng)目“一體化可信網(wǎng)絡(luò)與普適服務(wù)體系基礎(chǔ)研究”。該項(xiàng)目提出具有兩層邏輯參考模型的下一代信息網(wǎng)絡(luò)—一體化網(wǎng)絡(luò)與普適服務(wù)體系，目前已經(jīng)取得重要的突破性、階段性進(jìn)展。一體化網(wǎng)絡(luò)與普適服務(wù)體系結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一個(gè)“標(biāo)識(shí)分組網(wǎng)絡(luò)”(以標(biāo)識(shí)進(jìn)行管理，以分組進(jìn)行傳輸)，包括交換路由層和普適服務(wù)層兩大部分。交換路由層的研究目標(biāo)是在一個(gè)可信(安全、可靠、可控、可管)的一體化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上提供多元化的網(wǎng)絡(luò)和終端接入，保證信息交互的可信性和移動(dòng)性，并支持普適服務(wù)的能力。普適服務(wù)層負(fù)責(zé)各種業(yè)務(wù)的繪畫(huà)、控制和管理。這些業(yè)務(wù)包括由運(yùn)營(yíng)商或第三方增值服務(wù)商提供的各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，主要是語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、流媒體等，不同的業(yè)務(wù)用同一個(gè)普適服務(wù)層承載。
2008年，“973”計(jì)劃資助了重大研究項(xiàng)目“認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究”。該項(xiàng)目重點(diǎn)研究通過(guò)認(rèn)知的手段提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)，提出一種全新的認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型。項(xiàng)目通過(guò)引入與用戶平面、控制平面相分離的認(rèn)知平面，來(lái)更好地協(xié)調(diào)和支持網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的推理、預(yù)測(cè)、網(wǎng)間學(xué)習(xí)、融合和決策等認(rèn)知行為，并實(shí)現(xiàn)認(rèn)知流與控制流和業(yè)務(wù)流之間的合理分離與有機(jī)協(xié)調(diào)。主要研究?jī)?nèi)容包括：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知基礎(chǔ)理論與方法研究，智能的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源管理模型與控制機(jī)制研究，基于認(rèn)知的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制研究，端到端重構(gòu)機(jī)理研究。
三、國(guó)內(nèi)外下一代信息網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目對(duì)比
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)下一代信息網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目大致可以分為兩大類：
第1類主要是基于現(xiàn)有信息網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和完善機(jī)制，如CNGI項(xiàng)目、“863”計(jì)劃重大項(xiàng)目“新一代高可信網(wǎng)絡(luò)”、“973”計(jì)劃項(xiàng)目“新一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)理論研究”以及“973”計(jì)劃項(xiàng)目“可測(cè)可控可管的IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)研究”；
第2類主要在力求設(shè)計(jì)全新的信息網(wǎng)絡(luò)體系及關(guān)鍵技術(shù)，如美國(guó)的GENI和FIND項(xiàng)目、歐盟的FIRE項(xiàng)目、“973”計(jì)劃項(xiàng)目“一體化可信網(wǎng)絡(luò)與普適服務(wù)體系基礎(chǔ)研究”以及“973”計(jì)劃項(xiàng)目“認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究”等。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于下一代信息網(wǎng)絡(luò)的研究才剛剛開(kāi)始，存在巨大的拓展空問(wèn)，具有良好的發(fā)展機(jī)遇。對(duì)下一代信息網(wǎng)絡(luò)自身關(guān)鍵技術(shù)的全面系統(tǒng)研究正是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展所迫切需要和亟需解決的問(wèn)題。因此，迫切需要研究下一代信息網(wǎng)體系及關(guān)鍵技術(shù)，展開(kāi)下一代信息網(wǎng)絡(luò)的全面系統(tǒng)研究工作。希望中國(guó)在研究中取得全面的創(chuàng)新性成果和突破性進(jìn)展，占領(lǐng)信息領(lǐng)域的制高點(diǎn)，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重大創(chuàng)新，使中國(guó)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題上不再受制約。這對(duì)于提高中國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，創(chuàng)建創(chuàng)新型社會(huì)具有重要的意義。
四、下一代信息網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目未來(lái)研究重點(diǎn)
下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重點(diǎn)研究目標(biāo)是解決現(xiàn)有信息網(wǎng)在安全、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)模式等方面存在的問(wèn)題。對(duì)下一代信息網(wǎng)絡(luò)體系及關(guān)鍵技術(shù)的研究可以從以下兩個(gè)方面展開(kāi)研究。
4.1 基于現(xiàn)有信息網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和完善機(jī)制
4.1.1 基于測(cè)量和管理的網(wǎng)絡(luò)行為建模與方法
基于測(cè)量和管理的網(wǎng)絡(luò)行為建模與方法以解決網(wǎng)絡(luò)行為、構(gòu)造可以預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)行為為模型等問(wèn)題為主要目標(biāo)。主要研究?jī)?nèi)容包括：面向網(wǎng)絡(luò)行為感知的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量模型及方法，面向網(wǎng)絡(luò)行為感知的網(wǎng)絡(luò)管理模型及方法，面向網(wǎng)絡(luò)行為感知的測(cè)量/管理采樣網(wǎng)絡(luò)參考模型及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基于網(wǎng)絡(luò)行為原始數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)行為建模，網(wǎng)絡(luò)行為模型驗(yàn)證。
4.1.2 超大容量光波網(wǎng)絡(luò)交換與路由
新型光交換模式與基礎(chǔ)理論包括高效可管控的新型光交換理論及支撐技術(shù)、物理層和控制層的協(xié)同機(jī)制、可提升網(wǎng)絡(luò)安全性的新型光交換機(jī)制、端對(duì)端路由連接、有信令系統(tǒng)的光路交換系統(tǒng)的核心機(jī)理。高性能光波路由系統(tǒng)的理論與實(shí)現(xiàn)機(jī)理包括面向多粒度、大容量、高效率、低耗能的光波路由系統(tǒng)理論與技術(shù)，滿足多帕比特每秒容量要求的高性能可擴(kuò)展光子節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，支持能耗管理的高容納、低延遲光波路由矩陣及組網(wǎng)方式。
4.1.3 超高速光傳輸理論與方法
超高速光傳輸理論與方法圍繞下一代超高速光傳輸系統(tǒng)展開(kāi)研究，為實(shí)現(xiàn)超高速光傳輸提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。主要研究?jī)?nèi)容包括：具有高譜效率、高色散容限、高噪聲容納等特征的新型光調(diào)制，解調(diào)理論，光收發(fā)機(jī)制和色散管理方法，光纖媒質(zhì)的非線性傳輸通道模型、多種效應(yīng)的相互作用機(jī)制和信道性能監(jiān)測(cè)方法等。
4.2 全新信息網(wǎng)絡(luò)體系及關(guān)鍵技術(shù)
4.2.1 支持普適服務(wù)的智慧互聯(lián)網(wǎng)體系及關(guān)鍵技術(shù)
智慧互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有感知和學(xué)習(xí)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并用以正確規(guī)劃、判決和處理網(wǎng)絡(luò)中的各種行為，達(dá)到支持普適服務(wù)，并保障網(wǎng)絡(luò)的安全、可控、可管的能力。主要研究?jī)?nèi)容包括：以支持普適服務(wù)為主要目標(biāo)的智慧互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)問(wèn)題，智慧互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)體系中的認(rèn)知基礎(chǔ)理論與方法，智慧互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)體系中的智能路由交換理論、機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)，智慧互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)自主管理與控制理論、機(jī)理與算法等。
4.2.2 智能服務(wù)基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)
智能服務(wù)基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)以解決融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境系復(fù)雜服務(wù)需求建模、泛在融合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的按需聚合和協(xié)同，感知問(wèn)題等問(wèn)題為目標(biāo)。主要研究?jī)?nèi)容包括：融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下服務(wù)需求的智能化建模理論和方法研究，泛在融合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的按需聚合和智能化協(xié)同、感知問(wèn)題研究，智能服務(wù)的質(zhì)量保證及測(cè)試技術(shù)研究，智能服務(wù)平臺(tái)及關(guān)鍵技術(shù)研究。
4.2.3 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)體系及關(guān)鍵技術(shù)
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是下一代互聯(lián)網(wǎng)中的重要和關(guān)鍵組成部分。目的是解決傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)體系及理論難以解決的由移動(dòng)性所帶來(lái)的高速切換、安全、可控和可管等問(wèn)題，因此對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)體系與理論的基礎(chǔ)研究具有非常重要的戰(zhàn)略意義。主要研究?jī)?nèi)容包括：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)下的機(jī)理、理論與模型研究，支持快速移動(dòng)和安全接入的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的交換路由機(jī)理、理論與關(guān)鍵技術(shù)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換、管理、安全的機(jī)制、理論與關(guān)鍵技術(shù)，支持普適服務(wù)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)理、機(jī)制及理論。
五、結(jié)束語(yǔ)
目前，國(guó)際上對(duì)下一代信息網(wǎng)絡(luò)的研究才剛剛起步，還沒(méi)有形成較為完整的體系。中國(guó)具有很好的發(fā)展機(jī)遇。突破傳統(tǒng)研究思路，認(rèn)識(shí)和研究下一代信息網(wǎng)絡(luò)，更好地滿足國(guó)家和社會(huì)需求，已經(jīng)成為中國(guó)科技工作者的緊迫任務(wù)。中國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，相關(guān)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)理論技術(shù)也已經(jīng)初露倪端。下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)研究為中國(guó)科技工作者取得網(wǎng)絡(luò)信息領(lǐng)域的跨越式發(fā)展和實(shí)質(zhì)性突破提供了一次重要機(jī)遇，對(duì)提高中國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)建創(chuàng)新性社會(huì)具有重要的意義。
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