——從2020年中國通信學會科學技術獎看信息通信科技發展趨勢
2020年「中國通信學會科學技術獎」評選出35個獲獎成果。結合當前信息通信領域科技發展情況,中國通信學會梳理了本領域科技創新的九項趨勢。
一、5G商用推廣,新一代移動通信技術創新加快推進
2019年6月,工業和信息化部正式發放5G商用牌照,中國進入5G時代。在5G技術研發、網絡部署中,中國信息通信科技工作者開展了大量創新工作,取得了一批成果。如「同頻同時全雙工行動網路通信技術」「敏捷立體覆蓋無線組網技術」「無線網絡的雲霧適配理論與方法」「5G頻譜策略和兼容解決方案研究」等項目,均是圍繞5G等移動通信技術的優秀創新成果。新一代移動通信技術尚需元器件、終端、網絡、平臺等方面聯動創新,一方面加強與其他領域融合創新,推動5G儘快走出導入期;另一方面對B5G/6G相關技術、標準、頻譜等展開系統研究,力爭在關鍵技術和設備上實現自主智慧財產權突破。
二、跨領域融合創新活躍,網絡賦能數位化轉型
當前,與其他領域融合賦能是信息通信技術(ICT)創新最突出特徵之一。在2020年獲獎成果中,「電力實時廣域穩定控制通信系統」「工業PON系統關鍵技術」「企業級容器化大數據及微服務開發部署一體化能力輸出平臺」等項目,涉及電力通信、工業網際網路、通信大數據服務等領域。在經濟社會加速數位化轉型的背景下,ICT賦能各行各業的步伐加快,網絡賦能技術創新日趨活躍,滿足各行業發展需求的融合性技術將不斷湧現,成為網際網路由消費型向生產型轉型的重要推動力。
三、量子通信加快布局,量子保密通信實現突破
清華大學聚焦量子保密通信,牽頭研究並建立了「量子保密通信的安全可靠傳輸理論與方法」,在編碼、防攻擊等方面取得創新突破,促進了量子保密通信的實用化發展。量子通信將量子基礎理論應用在通信領域,是當前信息通信科技創新前沿,主要分為量子隱形傳態(QT)和量子密鑰分發(QKD)兩種。基於QKD與經典對稱密碼算法相結合的量子保密通信將率先走向實用化,有望實現長期安全性保障的保密通信;基於QT構建量子信息網絡是量子通信未來創新的重點,也是歐美大力布局攻關的重要方向。
四、衛星網際網路起步,空天地一體化通信技術創新活躍
空天地一體化網絡是未來戰略信息基礎設施,將多元通信設施結合起來,可提供多樣化無線通信業務,實現全球無縫泛在網絡覆蓋。衛星網際網路通過衛星規模組網、輻射全球,向各類終端提供寬帶網際網路等通信服務,是空天地一體化網絡的重要組成部分。「衛星動態按需覆蓋通信技術」打破傳統全覆蓋模式,創新實現波束動態按需覆蓋技術,從根本上提高衛星通信效率;「空間信息網絡無線資源優化與物理層安全技術研究」項目,創新提出一系列模型和理論方法,重點解決空間信息網絡組網和安全傳輸中的無線資源優化與物理層安全等基礎性問題。
五、人工智慧進入實用化時代,助力網絡智慧運維
運用人工智慧(AI)技術實現網絡智慧運維已成為國內外信息通信研究熱點。「面向通信行業的九天人工智慧平臺及應用」「基於三維仿真的4G/5G無線網絡智能規劃調度系統」,運用AI技術自研模型和算法,分別實現自身平臺能力的整合優化和開放,以及基站智能選址和載波調度,提高網絡智能化水平。在未來,AI技術將更為廣泛應用於網絡運維,實現智能網絡維護、智能網絡支撐、智能網絡治理和智能通信保障。
六、網絡空間安全形勢複雜嚴峻,新技術強化安全保障
當前,網絡空間安全形勢嚴峻,網絡攻擊事件頻發。網絡空間安全不僅需要法律制度的規範,更需要通過技術創新加強安全風險發現、監測和防控,提升抵禦安全威脅的能力。「關鍵信息基礎設施網絡資產發現及威脅監測技術與應用」「基於雲邊情報協同的智能威脅檢測和分析技術攻關及規模應用」「基於雲邊情報協同的智能威脅檢測和分析技術攻關及規模應用」等項目,研發網絡資產發現和威脅監測技術、智能威脅檢測和分析技術、網絡端到端安全技術等技術,針對不同場景提出了安全解決方案。
七、物聯網深化行業應用,車聯網攜手5G加快突破
物聯網技術日趨成熟,正加快轉化為現實生產力。「視頻物聯網智能分析關鍵技術」聚焦視頻物聯網領域,研發一系列技術構建柔性可重構的多維感知體系架構,已應用在智慧城市、雪亮工程等項目中。「車聯網關鍵技術研究及創新業務示範」項目,將C-V2X與5G/4G技術相結合,構建「車-路-雲」一體化端到端網絡整體架構,為後續推動車聯網創新應用打下良好基礎。
八、加快共建共享和綠色化發展,推進網絡降本增效
網絡設施共建共享、降低通信網絡能耗將有效降低通信網絡建設和運營成本,是信息通信領域降本增效、實現綠色發展的重要方向。中國電信、中國聯通全球首創「5G共建共享關鍵技術」,實現了5G共享網絡的端到端解決方案和產業化規模商用。中國鐵塔開展光伏新能源應用、動力電池梯級再利用等技術攻關和應用創新,提升移動基站能效。中國移動在 「新型高效混合供電技術研究與規模應用」項目中,攻克交直流電源單元並聯工作、多路供電比例動態響應、非一致性蓄電池組並聯充放電保護等技術,提高數據中心供電效率。
九、瞄準產業鏈供應鏈短板,加快基礎性技術攻關
長期以來,通信核心晶片等元器件、檢測測試等設備是影響我國信息通信產業鏈供應鏈穩定的短板領域,也是信息通信科技創新的重點。在2020年獲獎項目中,廣東工業大學牽頭研究「大帶寬小型化微波通信集成電路設計方法」,率先融合了基於分布參數電路和集總參數電路的設計方法,研發一系列小型化微波無源電路並產業化,取得良好經濟效益;深圳大學攻克「自適應控制的寬帶無線通信測試關鍵技術」,自主研製無線通信測試儀,打破國外公司在無線信令測試技術上的壟斷。