一、前言
互联网从最初的单一*用网络普及到*用、民用、商用等诸多方面，成为与经济社会高度相关的信息基础设施，对社会生产力发展影响重大，而网络技术和应用的迅猛发展加速了互联网新一轮变革。综合采用新的网络系统架构、新的网络安全技术和手段，既能在短期内满足新业务市场需求，又能着眼长期、全面解决我国互联网架构管理体系存在的一系列问题。
互联网在飞速普及的同时，面临着多方面挑战：安全与可信性、网络可规划与性能可预期、大连接下的感知与管控、泛在移动性等[1]。全息技术、工业智能控制等新型应用明显有别于传统网络，也对未来网络提出了带宽、时延、抖动等方面的性能需求[2]。传统的传输控制协议/网际协议（TCP/IP）网络设计旨在进行高效的数据传输，提供“尽力而为”的服务，可能带来难以预料的时间延迟和抖动，无法保证服务质量要求（如吞吐量和传送时延）。
未来网络的核心在于：对异构技术融合的支持，大规模的可拓展性，高效的网络基础体系结构[3]。面向工业互联网、天地一体化网络等新型重大需求，探索前沿网络基础理论，攻克高带宽通量、超低时延、大连接规模等网络前沿技术和方案。未来网络应革新当前TCP/IP网络运作方式，提出并应用各种新型网络体系架构[4]，同时纳入低时延与确定性网络、云边协同计算网络、人工智能（AI）网络等前沿关键技术；有望支持数量为万亿个级别的安全连接和服务，实现人、机、物的全时空互联。经过多年发展，未来网络产业目前已形成了较为成熟的生态环境，运营商、设备商、互联网公司等多方面力量结合，在竞争中互相促进，共同推动未来网络产业的发展和应用，不断推动产品和服务的全球化。未来网络产业作为战略新兴产业的重点发展方向之一，将对全球智能制造、天地一体化网络、物联网等产业领域构成重大影响。
制造强国、网络强国是我国重点推进的工作。新型网络技术作为网络强国的基石，其战略价值尤为突出。全球未来网络产业在竞争与合作中快速成长，掀起新一轮产业浪潮，各国在未来网络产业发展上均有着不同规模的投入和成果。我国应把握历史性发展机遇，加速推进新型网络产业发展，全面部署新型网络技术与产业的融合应用研究。本文围绕新型网络产业发展问题，提炼战略需求，梳理发展现状，论述重点方向，阐明阶段目标，并提出对策建议，以期为我国新型网络技术与产业研究提供理论参考。
二、新型网络产业发展的需求分析
（一）消费型互联网
消费互联网是为满足消费者在互联网上的消费需求（如阅读、出行、娱乐、生活）而产生的网络类型，可提供更加便捷的消费体验；与网络和数字技术密不可分，通过信息化、数字化手段来支持居民消费需求，甚至促成消费习惯的变化。消费互联网的发展依赖于未来网络技术的深度应用，与AI、区块链、大数据、第五代移动通信（5G）技术深入融合。这一过程可驱动商业场景的数字化变革，有助于实施供给侧结构性改革，优化供需之间的连接方式，为消费升级提供底层保障。
消费型互联网主要面向终端用户提供声音、数据、视频等多种网络服务与应用。数据、视频等内容规模持续增长，对网络带宽的需求越来越大；特别是虚拟现实/增强现实（AR/VR）、直播点播、4K/8K高清视频等业务出现后，用户的良好体验取决于网络能够提供的数据容量。例如，4K/8K高清视频是未来网络中的重要业务之一，单一用户收看普通4K视频需要20Mbps带宽，而收看极致4K视频需要Mbps带宽、收看8K视频需要Mbps带宽。中国宽带发展联盟的宽带测速报告显示，在年第三季度，我国固定宽带网络平均下载速率仅为37.69Mbit/s，还远达不到极致4K视频、8K视频的普及要求。
由此可见，需要进一步优化和提升已有通信网络，同时建设具有超高速带宽的新型数据通信网络，匹配网络流量急剧提升的应用趋势，支持未来消费型互联网增强沉浸式交互体验对大带宽的需求；探索利用软件定义广域网、边缘计算等技术，减少跨网流量，提升网络带宽资源的整体利用率[5]。
（二）生产型互联网
生产型互联网是支撑建造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云网，主要面向制造业数字化、网络化、智能化的需求，构建基于海量数据收集、汇聚、分析的服务体系。生产型互联网的核心是基于全面互联形成以数据为驱动的智能技术，以网络、数据、安全作为工业生产和互联网的共性基础与支撑，支持实现企业全要素、各环节的泛在深度互联。近年来，全球产业竞争的格局出现了明显变化，使得我国产业发展面临新的重大挑战，如信息通信技术、能源、材料等[6]。工业系统互联、数据传输交换的基础是网络，涉及网络联接、标识解析、边缘计算等关键技术。
在网络与实体经济深度融合的背景下，生产型互联网应针对低时延、确定性时延、网络安全、网络业务定制、万亿级连接规模等多方面的工业应用需求，采用软件定义网络、边缘计算、网络AI等新的技术架构来解决网络挑战。未来网络技术为工业互联网发展赋能：软件定义网络提高工业互联网的网络集中管控能力，支持网络资源调度的智能化和差异化；边缘计算解决工业互联网安全与实时控制等问题；网络AI增强工业系统诊断、预测、决策、控制等智能化功能。生产型互联网还较多涉及：基于时间敏感网络的信息技术/运营技术（IT/OT）融合系统、基于边缘计算的工厂内集成应用系统、工业适配的低功耗广域网、工业互联网标识服务体系、异构标识的多根互联技术、开放环境下的可信解析技术、工厂外部的协议转换技术、车间内部的灵活组网技术等。
（三）5G与物联网/车联网
随着汽车无人驾驶、工业自动化、物联网的出现，通信的主体开始从人与人转向人与物，甚至机器与机器。未来将是人、流程、数据、事物连接更加紧密的万物互联时代，新型网络技术将在其中扮演重要的角色。
根据无线网络的需求，5G应用主要分为三类：增强移动宽带（eMBB）、超可靠和低延迟通信（URLLC）、海量机器类通信（mMTC）。①在eMBB场景下，需要5G网络来支持极高速率的数据传输；国际电信联盟的5G性能指标显示，5G的下行和上行峰值数据速率分别为20Gbps、10Gbps。②在URLLC场景下，对5G网络的延迟和可靠性提出较高要求；在车辆对外界的信息交换（V2X）通信等低延迟的应用方面，5G网络预计支持小于1ms的接入网延迟、小于10ms的端到端延迟；国际电信联盟（ITU）建议5G网络的可靠性要大于99%，对于特定的部署场景和用例甚至要接近99.%。③在mMTC场景下，5G网络的连接能力支持智能家居、智慧城市等各垂直行业的深度融合；对于在智能城市、工业物联网等行业应用，连接到网络的设备数量很高，ITU建议5G网络的设备连接能力为1×~1×台/km。
（四）天地一体化网络
未来网络应对新型信息服务需求，需要天、地、空等多维信息的综合。天地一体化网络对于构建全方位、全天候的全球信息网络具有重大意义[7]，可有效提高通信容量，增强通信的时效性、可靠性、鲁棒性。天地一体化网络将不同轨道、多种类型卫星，临近空间平台，地面应用终端等，按照空间信息资源的最大有效综合利用原则进行互通互联，构成系统优化、功能完备的智能化体系，形成能与海、陆、空基信息系统融合的信息获取、传输、综合应用的网络。
天地一体化网络可在以下方面积极探索示范应用：公共安全、应急救灾、抢险救援、联合作战、交通物流、航空管理、海洋维权、智慧城市等，以此拓展新兴信息服务业态，带动信息产业化发展和转型。天地一体化网络发展也涉及多项关键技术：体系结构设计与优化技术、星座设计与优化技术、网络协议设计与优化技术、网络资源虚拟化及按需组网技术、网络可靠信息传输技术、网络安全防护技术、网络运维管理技术、高并发差异化用户接入控制技术、仿真验证及评估技术等[8]。
三、新型网络产业发展态势
（一）国外新型网络产业的发展现状
近年来，发达国家针对新型网络建设的重点方向，制定发展规划、推行专项*策、加大资源投入，支持学术界和工业界对网络架构、核心技术的深入研究，力求提前布局并主导长期发展。
在国家信息基础网络研究方面，美国主要由国家科学基金会、国防部高级研究计划局提供项目资助，代表性项目是适用于各种新型网络试验的综合网络环境计划（GENI）[9]，开发新型网络体系结构的命名数据网络（NDN）[10]。
欧洲在新型网络方面的研发布局主要由第七框架计划（FP7）进行资助[11]，旨在发展以信息为中心的全新架构[12]，涉及未来网络的多个细分方向，代表性项目有发布–订阅模式互联网路由范式（PSIRP）、发布–订阅模式互联网技术（PURSUIT）。此外，欧盟实施了*府和社会资本合作（PPP）类项目，用于补充开展新型网络技术应用方面的有效性验证。
日本国家信息与通信研究院（NICT）早在年就提出了研究新型网络体系架构的未来互联网研究计划（AKARI）。年，NICT联合工业界和学术界，整合多个相关研究项目形成了新一代网络研发项目，提升对未来网络研究的覆盖性，重点