期刊论文 – 对2023年ICT发展的期待（ict发展前景）
《信息通信技术》是中国联合网络通信集团有限公司主管、主办的国内外公开发行的中英文科技期刊（CN11-5650/TN，ISSN1674-1285)，2007年12月正式创刊。本刊旨在反映国内外信息通信技术最新研究成果，提供信息通信技术交流平台，推广先进信息通信业务和应用，为我国建设信息社会和创新型国家服务。
【作者简介】邬贺铨，中国工程院院士，光纤传送网与宽带信息网专家。曾任电信科学技术研究院副院长兼总工、中国工程院副院长、中国互联网协会理事长。现任国家标准化专家委员会主任、国家新一代宽带无线移动通信网科技重大专项总师。
2022年全球经历新冠变种、俄乌冲突、美欧通胀、逆全球化等超预期因素冲击，经受风高浪急的不确定性风险考验。我国电子信息产业首当其冲顶住了外部不断升级的供应链和市场封堵打压，在国内宏观经济大盘低走的情况下，电子信息产业保持较好的增长势头。2022年全国规上电子信息制造业增加值和电信业务收入同比增长均超8%，高于工业增加值的增长一倍以上，成为拉动经济增长的主要动力源。
2023年对我国而言，战略机遇和风险挑战并存，发展仍然充满不确定性。信息论创始人香农认为，信息是用来减少随机不确定性的东西，信息的价值是确定性的增加。通过数字化转型盘活数据可消除信息不对称，激活经济新动能。IDC预测全球数字化发展的临界点已经到来，数字经济、SaaS支出、数字化业务支出、数字化人才等方面的占比均已或将在未来5年内超50%。2023年将是我国各领域数字化转型攻坚期，这既对ICT产业发展提出更高要求，也为ICT产业发展开拓广阔市场。2023年ICT发展也进入新阶段，具有以下特点。
1 5G进入5G-A的新时期
5G已商用三年，在我国5G的部署速度与用户规模超过了4G的同期，5G上下行速率分别约为4G的3倍和8倍。尽管如此，但5G的工业应用尚不能满足更高速率(尤其是上行)和更低时延的要求，也不具备中低速率应用场景所需的轻量化与高性价比。5G带宽的优势在面向消费应用时也因缺乏相应的4K和XR等内容及轻便的终端而难以体验。从2023年开始，3GPP的5G标准化工作进入到R18和R19版本，即5G-Advanced标准。面对5G商用中的不足，同时也为6G标准化探路，关于6G的研究目前还处在明确需求与设定目标愿景阶段。
5G-A首先是进一步宽带化，面向XR和车联网及产业应用期待将5G的速率、连接密度和定位精度改进一个数量级。支持技术包括物理层的mMIMO增强、超大规模天线阵列、多载波聚合、多终端聚合发送、时频全双工、网控中继器、弹性小区等。除物理层外，还需通过跨层优化将本来由终端完成的渲染转到云端，并通过网络对业务类型及帧的差异性感知来优化对XR流的支持。宽带化还应扩展到非地面网络，星地融合需应对大时延、大多普勒频移和频效受限等挑战。其次是泛在化，面向低成本物联网应用，开发低带宽、低峰值、低时延和高能效的轻量级物联网和无源物联网，通过通感一体、低功耗高精度定位等技术来支撑车联网等应用。第三是绿色化，从时域、频域、空域和功率域等多维度实现网络节能，基于低功率智能化唤醒实现终端节能。第四是智能化，开发AI在网络节能、负荷均衡和移动性优化等方面应用的技术。
2 工业互联网进入攻坚期
工业互联网是企业数字化转型的平台，5G为工业互联网创造了基本条件，但从面向消费应用拓展到面向产业应用，从设备、网络、频谱等方面还需要做很多创新。设备方面包括5G CPE(客户前端设备)、下沉到企业的5G UPF(核心网用户面功能)、云化PLC(可编程逻辑控制器)等。因历史原因企业现场级的PLC标准碎片化、接口协议欠开放，IT与OT(生产运行技术)不兼容，抬高了5G进入工业互联网的门槛。将虚拟化PLC和SCADA(数据采集与监控系统)云化部署在运营商或企业的边缘计算平台上，通过IP协议可遥控PLC执行装置和远程维护。CPE兼有物联网模组、工业网关、工业路由器功能，中继来自基站的5G信号并转化为Wi-Fi或有线以太网信号，可集成PLC功能，对所连接的生产装备与仪器仪表的数据进行复用、路由、计算与管控，当前急需标准化并通过规模化尽快降低成本。5G基于服务的网络体系允许UPF与核心网控制面分离并可下沉到企业，支持数据和业务识别、本地分流及策略执行等，满足超低时延、高带宽需求，保证敏感数据不出企业，此外UPF还可与边缘计算集成。
网络方面，基于5G的局域网相比原有的工业以太网和Wi-Fi更适于用在企业内网，通过修改核心网控制面的用户数据库(UDM)中的数据，对指定的终端号码进行业务签约并“分群”可组成5G LAN，实现群内终端间二层互通，低时延高效率，相比Wi-Fi有更广的覆盖、差异化QoS、业务隔离功能及可靠性。5G2B相比5G2C有不同的特点，通常无需考虑漫游计费与越区切换，但敏感于时延、确定性、安全和可靠性，而且上行业务需要大带宽，希望UPF和5G工业基站靠近或下沉到企业，基站还可集成云化PLC等功能，以连接的无线化避免现场线路排布复杂、工位安插僵化，以基站内生工控能力兼顾行业定制化与规模化需求，提升部署效率。
频谱方面，通常可在运营商的5G网络中通过网络切片来组织企业内网，考虑到2C和2B的应用对TDD模式的上下行配比要求不同，为避免干扰建议为工业互联网划出专用频段，这样工业CPE也无需按多频设计。一些大企业更希望该频段为本企业专用。鉴于授权频段的不足，工业互联网需拓展到使用免授权频率，需优先研究可用信道的公平接入机制和开发数据驱动频谱智能管理算法。
3 互联网标准化进入IPv6 主导期
互联网从IPv4向IPv6过渡呈现从双栈向IPv6-only发展和向IPv6 发展加速的特点。IPv6的应用感知功能可在地址字段承载业务指示，便于网络据此提供符合QoS需要的路由，还可嵌入数据类型指示和敏感程度标志，支撑对跨境数据流动的管理。iFIT(随流检测)技术无需外挂探针，将OAM指令携带在IPv6扩展报头中，可获得时延、误码等分段性能，还可还原数据路径。SRv6(分段选路)通过制定路径转发，建立QoS的网络切片信道，支持低时延、组播、负载均衡、快速倒换和高可靠并发等。此外VPN 、FlexE、DIP(确定性网络)、BIER(新型组播)、SFC(业务链)等IPv6 新功能还有待标准化推进。
4 网络新基建开启云网/算网协同期
数字孪生、工业设计、药物仿真、电网建模、动漫渲染等都需要有足够的算力和有效的算法支撑，但并非企业都要自建算力设施，通过网络连接算力调度平台和算力资源便可获得集约化的服务。SRv6通过IPv6报头在数据面快速实现路由组织及云资源调度，成为云网融合的统一承载协议。利用云网 算力调度平台可按业务需求，在云网边端间按需分配和灵活调度计算/存储/网络资源。云网/算网融合首先需要对计算、存储、算法资源及网络资源有科学的衡量标准和统一寻址标准，其次需重点研究合理的云网/算网融合架构、层间接口、算网控制协议、算网转发设备、算力调度引擎、算力资源管理编排机制等。
在网络新基建中数据中心(IDC)及其间的光纤干线系统(DCI)成为重点，DCI的发展呈现三大方向，第一是基于相干通信不断提升波特率，2023年有望做到400G×80波，第二是从光纤的C频段向L和S频段扩展，第三是从常规的G.652D光纤向G.654E(大有效面积)等新型光纤发展。相干通信光系统过去缺乏统一标准，各厂商设备的数据速率、调制方式、帧结构、FEC校验方式等不同，跨厂商很难互联互通，响应慢、效率低、成本高。推动相干系统技术标准化实现开放光系统互联成为当务之急，通过控制面和数据面解耦、数据面光层与电层解耦实现光层与IP层协同管理，提供跨层视野和跨厂家互操作，更好地支撑算网融合。
5 虚拟化应用仍在探索期
新的IC制程和芯粒封装等技术使摩尔定律得以延续，2023年可实现单芯片上千亿晶体管；跨架构开放编程模型可统一各类计算芯片的编程，显著提升开发效率；XR的商用将随光学技术及器件的突破而提速；以ChatGPT为代表的大规模数据训练大模型使得内容自动生产进入AI 2.0时代。德勤公司预计一两年内将出现更具沉浸感的互联网、超级云以及更值得信赖的AI。
区块链应用到网上作品推动以平台为中心和电商/社交为主要应用的Web2.0向以用户为中心和数字藏品为应用的Web3.0演进，价值互联网呼之欲出，用户对其提交到网上的作品具有权属确认，虚拟化资产可有价值体现。Web3.0的发展需解决去中心化金融带来的监管风险，且目前还看不到Web3.0成为大众刚需的可能性，但Web3.0开启了互联网发展的一种新业态。不过数字平台对数字经济发展的作用不因Web3.0的兴起而减弱，随着我国对数字平台的监管向常态化治理发展，公平有序发展生态的营造将更好发挥平台经济的作用。
全国科技名词委员会定义元宇宙是“人类运用数字技术构建的，由现实世界映射或超越现实世界，可与现实世界交互的虚拟世界”。元宇宙充满想象空间，但虚拟世界只是网络空间的一种生态而不是互联网的未来，而且真正的沉浸式体验对网络带宽、时延和抖动有甚高要求，技术成熟度和终端产品可用度及可接受成本目前尚不可望更不可及。现在的元宇宙从开始的炒作退回到XR，以智能、安全和算力为支撑，通过数实融合赋能消费与垂直行业，对真实世界实现可操作可执行，引领虚拟化落地应用。
编辑：王丹瑛
校审：王钐杉
