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作者:誠然(中國電信黨校研究員), 趙靜、周舸帆(中國電信研究院工程師)
以6G、衛星互聯網、下一代光網絡、下一代互聯網為代表的未來網絡產業,依托泛在連接、高速傳輸、內生智能等能力,有望成為培育新質生產力的重要引擎。當前,我國在未來網絡產業領域已展現出一定先發優勢,但在技術與應用方面仍面臨一系列挑戰,需從技術攻關、需求挖掘、開放合作等方面綜合施策,搶占未來網絡產業發展先機。
我國未來網絡產業具有先發優勢
未來網絡技術具有成為新一代通用技術的潛力,產業空間與市場價值巨大。2024年1月,工業和信息化部等7部委出臺《關于推動未來產業創新發展的實施意見》,提出要推動下一代移動通信、衛星互聯網、量子信息等技術產業化應用。當前,我國未來網絡產業發展方向較明確,產業化具備較好基礎,在全球競爭格局中已展現出先發優勢,主要表現在以下幾個方面。
一是自主創新能力顯著提升。我國未來網絡產業相關技術逐步從“跟跑者”向“領跑者”轉變。光接入技術正由10G PON向50G PON加速升級,10倍時延和5倍時鐘精度得到優化;傳輸網方面,單波速率突破1.2Tbit/s,單纖速率超過96Tbit/s。中國企業在6G關鍵技術領域主導了太赫茲通信、智能超表面等前沿技術的研發,國際專利申請量穩居全球前列。在網絡標準方面,我國在國際標準組織核心席位、關鍵技術話語權、標準生態構建三大維度形成領跑優勢,“中國標準”影響力逐步增強。
二是新型基礎設施建設加速推進?!半p千兆”協同推進顯著提升網絡接入質量,城鄉數字鴻溝進一步縮小。已建成全球最大規模的5G網絡,低軌衛星互聯網進入規?;渴痣A段,初步形成覆蓋全球的天地一體化通信能力。算力網絡建設通過“東數西算”工程統籌推進,全國一體化算力體系加快形成。
三是融合應用場景深度拓展。未來網絡技術與實體經濟深度融合,催生多領域創新應用。智慧城市建設通過5G、物聯網等技術實現全域感知與智能決策。截至2024年,全國已建成17個國家級智能網聯汽車測試區,車聯網產業規模達2887.2億元;工業互聯網平臺體系已覆蓋49個國民經濟大類,連接設備超9600萬臺套。文教領域虛擬博物館、遠程互動教學等場景加速普及。元宇宙等新興業態依托高速網絡與邊緣計算能力,初步構建虛擬空間與現實世界的交互入口。
高質量發展仍面臨諸多問題
當前,全球未來網絡前沿領域呈現技術合作與規則博弈并存的復雜態勢,我國未來網絡發展還面臨供應鏈瓶頸、產業轉化不足、網絡標準路線分歧、區域化聯盟限制等問題,主要表現在以下幾個方面。
一是上游供應鏈存在瓶頸。新型材料制備面臨挑戰,大帶寬光電器件等產品的研發進程受阻。受限于EDA工具、光刻機等基礎工具設備,我國芯片制造工藝尚未突破關鍵節點,高端芯片先進制程與西方國家存在代際差,影響下一代互聯網領域路由、交換芯片的性能,例如在智算場景下我國單個交換芯片容量與國際領先水平相差2—4倍,端口密度差距1.5—2倍,影響網絡性能并導致功耗和成本上升。
二是技術研發與產業轉化存在系統性割裂。網絡研發與行業應用呈現“孤島式”推進模式,需求不足與場景單一仍是核心挑戰,中下游協同機制建立不足。盡管我國5G、光網絡等地面網絡基本實現全覆蓋,但傳統業務趨于飽和,亟待商業模式和差異化應用場景創新。
三是國際標準制定面臨“路線多元”與“生態融合”挑戰。我國在光網絡等領域技術發展領先于國際水平,或存在因技術路徑選擇不同而與國際標準產生分歧的風險。在移動網絡方面,歐美主要發達國家依托自身產業優勢,通過引入芯片廠商、云廠商、軟件廠商,成立OpenRAN、ORAN、AIRAN等聯盟,推動通信產業與云計算產業深度融合,或將沖擊傳統通信產業。
四是通信網絡區域化聯盟態勢限制我國未來網絡產業“走出去”。美國主導的Next G聯盟開展6G探索,于2024年聯合英國、日本、韓國、澳大利亞等十國發表聲明,試圖通過區域競爭策略爭奪6G標準主導權。我國衛星互聯網產業尚未構建完善的國際化生態體系,歐美企業憑借先發優勢已占據國際市場主導地位,而我國商用衛星海外業務主要集中在中東、非洲及東南亞等地區,在部分高價值市場,仍面臨政策準入壁壘、技術標準認證等障礙。
立足產業發展實際系統布局
針對上述問題,我國需立足產業發展實際,加強核心技術攻關、挖掘差異化需求、深化產業協作、加強國際合作,推動未來網絡產業向更高水平發展。
一是要加強核心技術攻關。發揮產業鏈規模優勢,制定重大工程項目表、關鍵核心技術攻關表等研發線路圖,組織并引導行業內技術創新活動。構建產學研用緊密結合的協同創新體系,成立企業與高校、科研機構聯合研發平臺或實驗室,整合各方力量集中攻關AI融合、通感融合、空天地一體化等6G基礎理論與關鍵技術。加強基礎軟硬件研發力度,重點攻關高性能基帶芯片、射頻元器件、高頻儀器儀表等在設計、制造、材料方面的“卡脖子”問題,為上層應用提供穩定可靠的運行環境。擴大國家層面重大科技專項資金的支持力度和范圍,培育具有國際競爭力的國產化未來網絡產業集群。構建面向算力網絡、云網融合等的國家級實驗網,加強新技術驗證。
二是要挖掘行業差異化需求。探索元宇宙、全息通信、數字孿生、智能交互等潛在未來網絡新業態、新場景和新應用,引導企業、協會等多元主體參與場景創新,鼓勵開展具有代表性的應用示范,打造一批成熟的全新業務應用標桿。針對行業特點,重點探索未來網絡新型材料及器件等在研發設計、生產制造等環節的應用。打造跨行業協同平臺,以“垂直行業需求”為核心推動產業鏈上下游深度耦合。鼓勵運營商、設備供應商與垂直行業企業構建長期合作伙伴關系,通過云邊端協同、算存運融合的多層次基礎設施體系,實現技術標準統一與資源共享。
三是要深化產業生態協作。盡早根據未來網絡發展目標,確定技術路線、重點領域,把握發展節奏,聯合產業上下游,為技術攻克提供保障措施。持續強化資源保障,完善投融資體系,統籌政府、企業、科研、資本等各方資源,形成發展合力,引導社會資本投入產業核心技術研發,加強知識產權保護,為新技術迭代創新提供良好的社會環境。積極參與和主導國際大科學計劃和工程,鼓勵我國科學家發起和組織國際科技合作計劃,推動共建聯合實驗室。
四是加強國際交流合作。依托GSMA、WBBA等全球化平臺,加強國際交流和合作,以全球視野謀劃和推動科技創新,積極利用國際創新資源主動布局。加強與共建“一帶一路”國家的合作,推動技術開源合作,通過國際組織、開發者社區、合作伙伴擴大技術影響力,積極貢獻中國技術方案,與全球產業鏈上下游企業共同構建國際標準,促進產業全球化發展。在高價值市場突破技術壁壘,并通過參與ITU、3GPP等國際組織推動標準互認。