1.4 未来愿景

2030年后的网络到底是什么样呢？目前，业界还没有完全达成共识，在此我们总结了业界趋同的4个愿景，即泛在连接、网络融合、确定性网络及“空-天-地-海”一体化网络，以此掀开未来网络的冰山一角。

1.4.1 泛在连接

网络将持续融合多种异构网络互联，包括网络向“空-天-地-海”一体化演进、下一代智慧光承载和接入网、B5G/6G等；而随着物联网的深入发展，未来网络需要支持更大范围、更高数量级的万物互联物联网（Internet of Things，IoT），从而实现智慧家庭、智慧城市等数字化社会的目标。

6G的网络架构将以地面蜂窝移动网络为基础，通过深度融合空间站、卫星、无人机、热气球等多种接入方式，提供全球、全域立体覆盖，实现真正面向全场景的“泛在连接”万物互联网络。从工业互联网等垂直行业的多种边缘异构异质网络无缝连接到以网际互联协议（Internet Protocol，IP）为核心的未来网络互联体系，从面向几十亿终端的接入到万亿级的终端接入。

1.4.2 网络融合

一是云网融合。云网融合是通信技术和信息技术深度融合带来的信息基础设施的深刻变革，其目标是让传统上相对独立的云计算资源和网络设施融合形成一体化供给、一体化运营、一体化服务的体系。其中，一体化供给是指网络资源和云资源统一定义、封装和编排，形成统一、敏捷、弹性的资源供给体系；一体化运营是指从云和网各自独立的运营体系，转向全域资源感知、一致质量保障、一体化的规划和运维管理；一体化服务是指面向用户实现云网业务的统一受理、统一交付、统一呈现，实现云业务和网络业务的深度融合。

二是算网融合。算力资源从中心云的集中模式，逐渐向“云-边-端”的分布模式转变，因此，如何将全网的算力资源与网络的精准传输能力更好地结合起来，实现“云-边-端”三级算力的分配和协同，是算力网络需要完成的使命。算力网络需要根据不同的业务需求，并结合网络实时状况、计算资源实时状况，将业务导入最合适的计算节点来执行计算任务，以服务的形式为用户提供算力，实现用户体验最优、计算资源利用率最优、网络效率最优，进一步通过动态优化连接的特性，例如，带宽、时延等特性，为计算资源的动态利用提供更好的网络连接服务质量（Quality of Service，QoS），从而实现计算和网络的深度融合。在算网一体化架构下，网络感知算力，实现“云-网-边-端-业”协同，以更加灵活、弹性、可靠的能力为最终商业服务。

1.4.3 确定性网络

确定性网络应用主要包含三大类场景：一是面向未来沉浸式交互体验的新型业务，例如，交互式增强现实（Augmented Reality，AR）/虚拟现实（Virtual Reality，VR）、全息通信等，需要保障网络的带宽使用率和实时性；二是面向工业互联网场景的应用，例如，工业自动化、远程工控等，主要对网络的时延抖动提出更严苛的要求；三是具备快速移动的实时交互场景，例如，车联网、自动驾驶、车路协同等，主要对网络的时延、抖动、丢包率等方面提出多维指标的要求。

确定性网络的核心是为应用提供确定性的服务保障能力，根据需求（包括带宽、时延、抖动、丢包率等多个指标）可以从时间敏感及可靠通信两个角度进行分析。其中，时间敏感的确定性需求包括确定性时延需求（端到端时延上限确定，即端到端网络的通信时延低于期望的最大值）、确定性时延变化需求（端到端时延变化确定，即端到端网络的时延变化或称为抖动低于期望的最大值）；可靠通信的需求主要是确定性低丢包率需求（丢包率低于期望的最大值）。

1.4.4 “空-天-地-海”一体化网络

“空-天-地-海”一体化网络是未来网络的重要研究部分，它可将卫星通信系统与地面互联网和移动通信网连接起来，满足更广泛、随时随地的连接需求，实现全地形、全空间的立体覆盖连接，从广度上扩展现有连接网络的体系架构。未来，“空-天-地-海”一体化网络有着较广泛的应用前景，在全地形覆盖、应急通信、远洋物资追踪等IoT服务、低速广播服务等应用场景上将发挥重要的作用。“空-天-地-海”一体化网络是超大规模、高复杂度的立体通信网络，如何在保证卫星网络、海洋网络等内部网络正常运转的情况下，充分发挥各类网络的优势，为未来的新应用提供高效、经济、实时的服务是“空-天-地-海”一体化网络面临的严峻挑战。

1.4.5 其他趋势

除了支持上述愿景，面向2030年后的未来网络还有以下3个方面的技术发展趋势。

1. 网络+人工智能

随着信息通信技术和人工智能技术的发展，人类社会正快速向信息化、智能化的方向迈进。人工智能技术为人类社会的持续创新提供了强大的驱动力，开辟了广阔的应用空间。在计算机网络领域，人们普遍认为人工智能技术与网络结合的前景是无限的。

机器学习和深度学习的快速发展为网络研究注入新活力，种类繁多且不断增加的网络协议、拓扑和接入方式使网络的复杂性不断增加，采取传统方式对网络进行监控、建模、整体控制变得愈加困难，可以将人工智能技术应用到网络中来实现故障定位、网络故障自修复、网络模式预测、网络覆盖与容量优化、智能网络管理等一系列传统网络中很难实现的功能。

智能化网络已经成为未来网络发展的趋势，网络运营和运维模式将发生根本性变革，网络将由当前以人驱动为主的管理模式，逐步向以网络自我驱动为主的自治模式转变。当然，面对大规模网络的管理需求，还有待突破网络+人工智能方面的核心算法和理论，需要研究如何训练大规模的复杂网络、如何协作不同层级的人工智能技术等关键技术。

2. 网络+区块链

区块链可以定义为一种融合多种现有技术的分布式计算和存储系统，它利用分布式共识算法生成和更新数据，利用对等网络进行节点间的数据传输，利用密码学方式保证数据传输和存储的安全性。大多数节点认可的数据可以记录在区块链上，由于这些数据不易篡改，所以人们可以基于这些数据实现价值转移及其他的可信活动。

从历史发展的角度来看，蒸汽机释放了人类的生产力，电力解决了人类的基本生活需求，互联网改变了信息传递的方式，而区块链作为构造信任的机器，具备“去中心化”、公开、透明及安全等特性，能够以低成本的方式充当“信任中介”并证明价值。因此，区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后，下一代颠覆性的核心技术，可能会改变人类社会价值传递的方式。

随着云计算、边缘计算、5G的发展，在传统的基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）、平台即服务（Platform as a Service，PaaS）、软件即服务（Software as a Service，SaaS）的基础上，又出现了功能即服务（Function as a Service，FaaS）、连接即服务（Link as a Service，LaaS）、网络即服务（Network as a Service，NaaS），各类信息通信技术（Information and Communications Technology，ICT）能力以一切皆服务（X as a Service，XaaS）的形态出现，在技术上极大地弱化了电信运营商的概念，跨电信运营商的多网、多云、多边间的ICT能力协同将成为未来网络的重要发展趋势。区块链/智能合约在技术层面所提供的绝对可信性，有利于形成多中心化、甚至于“去中心化”的云网基础设施，从而实现真正的分布式网格。

3. 网络+数字孪生

2030年后，随着信息和感官的泛在化，整个世界将基于物理世界生成一个数字化的孪生虚拟世界，物理世界的人和人、人和物、物和物之间可通过数字化世界来传递信息。孪生虚拟世界则是物理世界的数字化模拟，它精确地反映和预测物理世界的每个智能体乃至整个世界的真实状态，并提前预测未来的发展趋势，提出和验证对物理世界的运行进行提前干预的必要措施，降低物理世界个体或群体的灾害风险和事故发生率，帮助人类进一步地解放自我，提高生命和生活的质量，提升整个社会生产和治理的效率，实现“重塑世界”的美好愿景。因此，数字孪生不仅在工业领域发挥作用，也将在通信、智慧城市运营、家居生活、人体机能和器官的监控与管理等方面大有可为。

随着“智慧泛在、数字孪生”的6G愿景成为业界共识，数字孪生技术也将在未来网络的演进中发挥重要作用。数字孪生网络是实现未来自治网络的重要支撑，有望改变现有网络规划、建设、运维、优化的既定规则，成为6G“重塑世界”的关键技术。同时，数字孪生网络可通过能力开放和孪生体复制，按需帮助用户清晰地感知网络的状态、高效挖掘有价值的网络信息，以更友好的沉浸交互界面探索网络的创新应用。