數(shù)字化生存已經(jīng)是當(dāng)今社會的主要特征。信息通信網(wǎng)絡(luò)及其產(chǎn)業(yè)作為數(shù)字化的基石，正面臨重構(gòu)的機遇與挑戰(zhàn)。“寬帶中國”、“互聯(lián)網(wǎng)+”以及“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略的出臺，正是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的直接體現(xiàn)。

回顧2015年，信息消費持續(xù)升溫，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展，LTE建設(shè)大潮未落，5G標(biāo)準(zhǔn)研究逐漸發(fā)力，云計算、大數(shù)據(jù)熱度未減，SDN、NFV方興未艾，新業(yè)務(wù)新技術(shù)新需求層出不窮。鑒往知來，礎(chǔ)潤而雨，未來，信息通信網(wǎng)絡(luò)將呈現(xiàn)以云網(wǎng)集成、“無限”體驗、軟件定義、增強智能、萬物互聯(lián)、開放創(chuàng)新、泛在安全以及暢行節(jié)能為特征的發(fā)展趨勢。

1 未來網(wǎng)絡(luò)：云網(wǎng)集成

在未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，大量的網(wǎng)絡(luò)功能將在邊緣實現(xiàn)云化，因此網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)資源的部署將轉(zhuǎn)向各種類型的數(shù)據(jù)中心，而云技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合則構(gòu)成了集成云網(wǎng)絡(luò)(CIN)。CIN支持網(wǎng)絡(luò)可編程、多租戶和彈性，并實現(xiàn)SDN、NFV和云平臺的無縫結(jié)合。低時延和高吞吐的業(yè)務(wù)必須靠近用戶，從而形成邊際云節(jié)點。

寬帶接入作為用戶獲取服務(wù)的手段，逐漸統(tǒng)一到“短無線”和“長有線”的融合接入方式。此外，云計算和IoT技術(shù)的普及將在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)增強網(wǎng)絡(luò)的智能，進而加速業(yè)務(wù)的自動化過程甚至促生新的通信業(yè)務(wù)。

未來網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點將形成統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)中心，運營商采用SDN、NFV技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)邊緣實現(xiàn)各種各樣的網(wǎng)絡(luò)功能，比如vCPE、vCDN、vRAN和vBNG等，稱為“軟邊緣”。在網(wǎng)絡(luò)的核心則充分利用硬件的高速轉(zhuǎn)發(fā)性能，實現(xiàn)簡單、面向連接、大顆粒度的業(yè)務(wù)流高速轉(zhuǎn)發(fā)，稱為“硬核心”。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供集中化的控制平面，貫穿整個邊緣與核心網(wǎng)絡(luò)，為各種分布式業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備建立連接。通過網(wǎng)絡(luò)切片、操作系統(tǒng)建立網(wǎng)絡(luò)的邏輯視圖，形成各種虛擬網(wǎng)絡(luò)，從而將網(wǎng)絡(luò)真正地抽象出來。

2 泛在接入：“無限”體驗

隨著4K極清視頻、多媒體社交網(wǎng)絡(luò)分享以及個人云應(yīng)用等新型業(yè)務(wù)的不斷豐富，個人用戶對于帶寬的需求呈現(xiàn)出爆炸式增長。在云網(wǎng)集成的大背景下，未來的接入網(wǎng)絡(luò)將呈現(xiàn)前所未有的融合趨勢，呈現(xiàn)出“長有線、短無線”的發(fā)展特點，即使在資源受限的情況下，也能為用戶提供隨時隨地的“無限”接入體驗，滿足帶寬、連接數(shù)的極大需求。

對稱10GPON結(jié)合FTTH正成為寬帶網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略投入領(lǐng)域，其中XGS PON光模塊可以與10GEPON共享相同的產(chǎn)業(yè)鏈, 能夠以經(jīng)濟的成本實現(xiàn)10Gbps對稱帶寬;同時，基于G.989協(xié)議，確保向支持40Gbps帶寬的TWDMPON(NGPON2)平滑演進。PON的應(yīng)用不斷拓展到更多領(lǐng)域，利用PON可經(jīng)濟高效地為無線小型基站提供回傳或前傳，通過“補盲補熱”，大幅提升移動用戶的體驗，逐步演進到固移融合。此外，POL無源光局域網(wǎng)將“光進銅退”推進到企業(yè)局域網(wǎng)，大幅降低機房空間、設(shè)備能耗和總投資成本，是企業(yè)新建和改造辦公網(wǎng)絡(luò)的重要選擇，成為PON未來發(fā)展的重點領(lǐng)域。

5G顛覆性技術(shù)包括多載波技術(shù)UF-OFDM、超窄帶通信、大規(guī)模MIMO系統(tǒng)、超密集組網(wǎng)、毫米波通信、5G與LTE及WiFi的集成等;向5G演進的LAA、FD-MIMO/BF、NB-IoT等LTE-A Pro技術(shù)，將滿足未來IoT與移動寬帶的部分需求。創(chuàng)建以用戶和業(yè)務(wù)為中心、服務(wù)虛擬化與定制化的網(wǎng)絡(luò)切片，將成為5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展方向。

3 智能連接：軟件定義

基于固定帶寬的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)難以應(yīng)對動態(tài)變化的數(shù)據(jù)流量和帶寬調(diào)整的需求，因此，建立軟件定義的智能連接，將是承載網(wǎng)發(fā)展的重要方向。

SDN是承載網(wǎng)實現(xiàn)軟件定義連接的重要手段，可以實現(xiàn)IP與光網(wǎng)絡(luò)在控制、管理和數(shù)據(jù)三個平面的融合， 并做到IP層與光層的網(wǎng)絡(luò)拓撲共享、網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一管理、網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)同配置。同時，實施IP/光網(wǎng)絡(luò)連接的按需精準(zhǔn)化動態(tài)調(diào)整，為上層業(yè)務(wù)提供虛擬動態(tài)切片網(wǎng)絡(luò)和連接。運營商通過提升IP網(wǎng)絡(luò)接口和光傳輸路徑帶寬，減少網(wǎng)絡(luò)層次，并由集中化的控制單元計算最優(yōu)的路徑，為用戶提供低延時的網(wǎng)絡(luò)連接，滿足時間敏感性業(yè)務(wù)需求。

此外，在光電技術(shù)上，采用新型的BiCMOS電路設(shè)計、鍺硅材料、硅光集成技術(shù)等，提供靈活可調(diào)高速光連接和T比特級的光系統(tǒng)以及路由器單端口400G的接口能力。在IP業(yè)務(wù)上，軟件定義的VPN實現(xiàn)了企業(yè)VPN的快速靈活部署，緊密整合企業(yè)VPN和DC資源;引入策略驅(qū)動的修改和自動化，使分散的用戶端可根據(jù)應(yīng)用需求自助服務(wù)。

4 萬物互聯(lián)：網(wǎng)絡(luò)為本

網(wǎng)絡(luò)是萬物互聯(lián)之根本，“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家戰(zhàn)略的實施，都將以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新要素。

云網(wǎng)集成的未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了SDN、NFV和云計算技術(shù)，為支持高可靠通信能力、業(yè)務(wù)多樣性和端到端安全機制提供技術(shù)保障。首先，邊際云同時支持低網(wǎng)絡(luò)時延和高帶寬，確保云輔助駕駛、增強現(xiàn)實等業(yè)務(wù)的實施;其次，針對海量終端信令開銷大的難點，利用網(wǎng)絡(luò)虛擬化中的切片功能，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供虛擬專屬網(wǎng)絡(luò)，并優(yōu)化其信令設(shè)計;再次，邊際云提供的高性能處理能力，為大量低功耗、低處理能力的IoT終端完善了其業(yè)務(wù)功能;最后，集成云網(wǎng)絡(luò)提供高效和可信環(huán)境,全面保障物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)生產(chǎn)、交換和使用的安全。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷豐富和普及，集成云網(wǎng)絡(luò)的重要性將日益凸顯。

5 業(yè)務(wù)平臺：開放創(chuàng)新

云網(wǎng)集成的未來網(wǎng)絡(luò)，為運營商打造開放創(chuàng)新的業(yè)務(wù)平臺提供了廣闊的發(fā)展空間。敏捷創(chuàng)建、自動部署、按需提供、精益運維將是業(yè)務(wù)平臺的發(fā)展趨勢。未來業(yè)務(wù)平臺將以構(gòu)建端到端網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)為中心，更加關(guān)注業(yè)務(wù)編排、網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一調(diào)度和NFVI的管理。為此，需要將物理及虛擬的網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一抽象，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)鏈的自動高效鏈接;通過實時分析和網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)控等實現(xiàn)業(yè)務(wù)的動態(tài)管理;基于OpenStack等技術(shù)，NETCONF/YANG等開放協(xié)議接口以及開源軟件等創(chuàng)新模式，實現(xiàn)開放的業(yè)務(wù)平臺。

開放的平臺提供多樣化的業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力，如按時按需帶寬、增強網(wǎng)絡(luò)切片用戶控制、實時上下文相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量優(yōu)化、跨運營商動態(tài)虛擬網(wǎng)絡(luò)、SD-VPN、vCPE、情境感知、增強智能等，支持物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，更好地支撐運營商探索新型B2B業(yè)務(wù)。

6 泛在安全：按需定制

為了“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家戰(zhàn)略的順利實施，互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)多樣化業(yè)務(wù)的健康發(fā)展，應(yīng)采用系統(tǒng)性的安全方法，重構(gòu)傳統(tǒng)的安全功能，使網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用能根據(jù)自身運行環(huán)境定制安全功能，實現(xiàn)全方位的信息安全保障。

NFV增強了安全的靈活性和擴展性，SDN的集中控制則促進了對網(wǎng)絡(luò)攻擊的自動快速響應(yīng)。借助于NFV和SDN的技術(shù)優(yōu)勢，將基于端點、邊界、網(wǎng)絡(luò)的安全進行虛擬化，并結(jié)合安全分析、安全攻擊的自動化管理等新增安全功能，構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)安全能力中心。網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用在調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源的同時，向網(wǎng)絡(luò)安全中心請求相應(yīng)的安全服務(wù)能力，并通過SDN控制器把該能力推送給網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用，從而實現(xiàn)按需供給的動態(tài)安全服務(wù)。

此外，量子密碼技術(shù)將是未來通信網(wǎng)絡(luò)安全保障的重要補充。由于傳統(tǒng)的基于大數(shù)分解的加密算法如RSA面臨云計算時代超高計算能力帶來的威脅，而量子技術(shù)的測不準(zhǔn)原理能防止秘密信息的泄露，從而有效地提高網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。

7 綠色通信：暢行節(jié)能

當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心消耗了全球約4%的電力，是影響碳排放的重要因素。能量消耗隨流量增長而線性增長的方式是無法接受的。根據(jù)GreenTouchTM的研究，綠色節(jié)能的通信技術(shù)趨勢，主要包括針對移動接入網(wǎng)的BCG2、LSAS、GTT等，針對固定接入網(wǎng)的Bi-PON、虛擬家庭網(wǎng)關(guān)、重設(shè)計P2P光收發(fā)器等，針對核心骨干網(wǎng)的能源感知的智能保護、光旁路、網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化、邊際云等。

貝爾實驗室的研究顯示，在考慮了2020年業(yè)務(wù)流量增長巨大的情況下，綜合技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、器件、算法和協(xié)議等節(jié)能手段，在移動接入網(wǎng)、固定接入網(wǎng)與核心骨干網(wǎng)上的能效比2010年分別提升10000倍、254倍和316倍，從而使得2020年端到端通信網(wǎng)絡(luò)的凈能耗只是2010年的1/50。這表明，采用綠色通信技術(shù)，不僅能滿足未來網(wǎng)絡(luò)流量千倍增長的需求，為用戶提供無限暢行的體驗，同時還可實現(xiàn)增效節(jié)能，減少投資。