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2030 网络架构展望

发布时间:2024-03-27 23:35:58

  1. 华为汪涛:面向智能世界2030,华为提出八大展望
  2. 6G强于5G网络100倍,预计2030年左右实现商用
  3. 科技创新2030重大项目指的是

一、华为汪涛:面向智能世界2030,华为提出八大展望

文/海峰看 科技

面向未来2030年会是什么样子?华为常务董事、ict产品与解决方案总裁、ict战略与marketing总裁汪涛在9月22日的智能世界2030论坛上提出八大展望,并发布《智能世界2030白皮书》。

面向未来2030年,智能世界八大展望

围绕人类 社会 发展的需求,华为尝试 探索 智能世界2030,为每个人、每个家庭、每个组织发掘新机会,创造关于未来的无限可能。面向未来2030年会是什么样子?华为提出智能世界八大展望。

展望一:医,让 健康 可计算,让生命有质量。 2030年,人们以依托高灵敏的生物传感器、云端存储的海量 健康 数据,让 健康 可计算。人类将能实现主动预防,从“治已病”到“治未病”;借助物联网、ai等技术,让未来的治疗方案将不再千篇一律;大型医疗设备更加便携化,实现居家远程医疗联动。

华为预测,到2030年:全球通用计算(fp32)总量将达3.3 zflops,同比2020年增长十倍%。ai计算(fp16)总量将达105 zflops,同比2020年增长500倍。

展望二:食,用数据换产量,普惠绿色饮食。 2030年,人们可以利用农情多元数据图谱,实现精准农耕;通过对数据的收集,模拟作物生长发育所需的温度、湿度等要素,打造不受变化莫测气候影响的“垂直农场“;通过3d打印,获得符合个人 健康 需求且口感最佳的人造肉,真正实现从靠天吃饭过渡到靠数据吃饭。

华为预测,到2030年:全球联接总数达2000亿;全球每年产生的数据总量达1yb,相比2020年,增长23倍。

展望三:住,新交互体验,让空间人性化。 2030年,基于万兆家庭宽带、全息通信等技术,打造数字化的物品目录,通过自动配送,实现储住分离;构建智能管理系统,打造物与物的自动交互,让人类有可能在零碳建筑中工作和生活;基于下一代物联网操作系统,实现居家和办公环境的自适应,打造“懂你”的空间。

华为预测,到2030年:全球光纤宽带用户数量达16亿;万兆家庭宽带渗透率达23%。

展望四:行,智能低碳出行,开启移动第三空间。 2030年,出行将是多维的创新系统,基于自动驾驶技术的新能源 汽车 ,能让我们拥有专属的移动第三空间;新型的载人飞行器不但能提升紧急救援效率,降低救急医疗物资的输送成本,甚至还能改变我们的通勤方式;通过定制高效地与他人共享出行方案,来提高交通工具的使用率,促进绿色出行。

华为预测,到2030年:电动 汽车 占所销售 汽车 总量的比例达50%;整车算力超过5000 tops;智能 汽车 网联化(c-v2x)渗透率达60%。

展望五:城市,数字新基建,让城市有温度,更宜居。 随着新型数字基础设施的普及与应用,城市环境治理方案将进一步优化,资源的利用率和治理的效率将大幅提升,通过实现跨区的一网统管和一网通办平台,让居民将能享有更便利、人性的服务,生活在有温度,更宜居的城市中。

华为预测,到2030年:万兆企业wifi渗透率达40%。

展望六:企业,新生产力重塑新生产模式,增强企业韧性。 2030年,数字化转型推动企业的进一步升级,协作机器人、自主移动机器人等新生产力融入企业;通过对生产、物流等环节的柔性化重塑,实现以人为中心的新生产模式;供应链将数字化的影响下,变得可视化、网状化,企业将拥有更强的韧性以应对变化万千的市场环境。

华为预测,到2030年:每万名制造业员工将与390个机器人共同工作;有100万家企业会建设自己的5g专用网络(含虚拟专网)。

展望七:能源,绿色能源更智能,呵护蓝色星球。 2030年,能源将更加绿色、更加智能。人们可以在近海、湖面部署新型能源电厂,利用虚拟电厂、能源云构建“源网荷储”全链路数字化的能源互联网,零碳数据中心和零碳站点将有望成为现实。

华为预测,到2030年:全球可再生能源产量占全球发电总量比例达50%。

展望八:数字可信,数字技术与规则塑造可信未来。 2030年,数字可信将成为 社会 基础设施的基本要求。区块链、ai打假、隐私增强计算等技术与gdpr、隐私安全保护法等数字规则,双管齐下,共建数字可信的智能世界。

华为预测,到2030年:50%以上的计算场景将采用隐私增强计算技术;85%的企业将采用区块链技术。

面向未来2030年,四大产业展望

汪涛还在会上提出面向2030年,通信网络、计算、数字能源和智能 汽车 解决方案四大产业展望。

2030年,通信网络的覆盖将从地面走向空天地一体,满足人们多空间,多维度的联接需求;强大的算力,助力千行万业从数字化走向智能化;绿色能源更智能,使能呵护蓝色星球;智能 汽车 产业也将迎来智能驾驶、智慧空间、智慧服务和智能生产的大发展。

第一,通信网络2030。 从联接百亿人到联接千亿物,一个智能原生、安全可信、具备确定性体验和通信感知融合能力的绿色立体超宽网络是未来发展方向。

华为预测,全球连接数将达到2000亿;人均月无线蜂窝网络流量将达到600gb,增长40倍;ipv6地址渗透率达到90%;千兆及以上家庭宽带用户渗透率达到55%,增长50倍;家庭月均网络流量达到1.3tb,增长8倍。

第二,计算2030。 在人类即将迎来的yb数据时代,提升百倍的计算能效,将帮助我们获得超越自我的能力,让认知跨越微小的夸克到广袤的宇宙,并利用数字手段实现双碳目标,让千行万业从数字化走向智能化。

华为预测,通用计算算力将达到3.3zflops,增长10倍;ai计算算力达到105zflops,增长500倍;全球每年产生的数据达到1yb,增长23倍;云服务占企业应用支出比例达到87%。

第三,数字能源2030。 未来十年,人类将进入数字能源时代,全面推进低碳化、电气化、智能化转型。光伏、风电等新型可再生能源将逐步撼动传统化石能源地位,电力电子技术和数字化技术正深度融合,实现整个能源系统的“比特管理瓦特”,并在“能源云”上实现各种智能化应用。

华为预测,可再生能源占全球发电总量比例将达到50%;终端电气化率达到30%;光伏度电低至0.01美元;光伏装机达到3000gw。

第四,智能 汽车 解决方案2030。 在未来,把数字世界带入每一辆车,就能真正实现智能的驾驶、智慧的空间、智慧的服务和智能的生产,让 汽车 产业与ict技术加速融合,跨界合作共赢将成为新的趋势。

华为预测,电动 汽车 占新车销量比例将超过50%;车载算力将达到5000+tops;中国自动驾驶新车渗透率超过20%;车载单链路传输能力超过100gbps。

二、6G强于5G网络100倍,预计2030年左右实现商用

6g强于5g网络100倍,预计2030年左右实现商用

6g强于5g网络100倍,预计2030年左右实现商用,以移动通信行业为代表的产学研界举办了第二届“全球6g技术大会”,成为全球6g发展的重要论坛。6g强于5g网络100倍,预计2030年左右实现商用。

6g强于5g网络100倍,预计2030年左右实现商用1

踩着“使用一代,建设一代,研发一代”的发展节奏,以移动通信产业为代表的产学研各界,已从初期对6g天马行空式的畅想、讨论和研究中,渐渐梳理出更为清晰、有针对性的推进思路。

3月22日-3月24日召开的第二届“全球6g技术大会”,将成为全球6g发展重要论道场。

中国工程院院士邬江兴指出,作为面向2030年之后的智能网联基础设施重要支撑技术,传统的追求覆盖、带宽、延迟等单项技术指标跃升的道路已不适合,6g必须探索和开辟技术性能、成本投入、能源消耗、安全可靠、持续高效等多目标可持续协同发展的新范式。

6g将走向人机物灵联结的智简网络

在昨日举行的全球6g技术大会“6g愿景与技术需求”圆桌论坛上,中国工程院院士、北京邮电大学教授张平发表演讲。

张平表示,从1g-4g,主要是人与人间的通信,是通信速率的线性提升;5g是面的提升,实现人与人、人与机器、机器与机器间的通信;6g 将拓展通信空间,使地面与卫星通信集成,实现“海陆空”一体化。

“4g改变生活,5g改变社会,6g改变世界。”张平表示,6g的通信指标相比5g将有10-100倍提升,也将实现厘米级的高精度定位。

6g将实现数字孪生、智慧泛在,未来的应用场景包括:全息交互、虚拟旅行、沉浸式社交等。

对于6g潜在的关键技术上,张平认为,一方面是传统技术增强,比如太赫兹、可见光等;另一方面是创新技术,比如量子通信、ai赋能等。

“6g将走向人机物灵联结的智简网络。”张平最后总结说,人机物灵中的灵是指灵境网,也就是中国版元宇宙。

当卫星网络加入成为普遍期待

6g从需求到标准,正在按照既定的步伐前行。业界普遍预测,6g将在2030年左右商用。

中国电信首席专家毕奇说:“愿望是好的,接下来怎么将真正有商业价值的愿景甄别出来,加快相关关键技术的研发,使其能在6g期间付诸实际部署,是未来几年科研的重要任务。”

对于6g,东南大学信息科学与工程学院教授洪伟的看法是,最革命性的进步将是中低轨卫星网络与地面后5g网络的融合。人类将第一次实现无线通信网络对整个地球表面和近地空间甚至部分外层空间的全覆盖,从而真正实现无处不在的信息互联。

对于6g广覆盖的期待,马斯克的低轨卫星“星链”起到了一定的刺激作用。

“目前马斯克的‘星链’是通过卫星锅接收和发射信号,目标用户群与移动通信大不相同。”毕奇指出,6g能否突破链路损耗及商业模式难题,把星链在6g期间连到手机而不需卫星锅型天线,以及有多少6g用户,愿意承担卫星服务的费用,目前挑战仍然很大。

中兴通讯首席科学家向际鹰亦表示:“卫星通讯是地面网络的重要补充,在稀疏场景下具有性价比优势,提供普遍服务,但它不能替代地面网络,在密集地区,其容量远远不能满足要求。未来,我们希望天基网络在关键技术上和地面网络在大的技术体系是融合协同的。”

6g竞争风起云涌

术研发工作启动会,正式启动6g研发工作。今年发布的《“十四五”数字经济发展规划》明确提出,前瞻布局第六代移动通信(6g)网络技术储备,加大6g技术研发支持力度,积极参与推动6g 国际标准化工作。

国际上,2020年2月,国际电信联盟召开第34次国际电信联盟工作组会议,正式启动6g的研究工作,明确了2023年底前国际电信联盟6g 早期研究的时间表。

美国的苹果、谷歌、微软等11家公司于2020年宣布成立6g联盟;欧盟已启动为期3年的6g 基础技术研究项目。

日本官民联盟准备在6月向国际会议提交6g国际标准草案。日本希望能够在6g网络技术发展争取更多主导权,并且在技术规范制定方面有更多话语权,以优势地位推进技术开发,共同为未来的6g无线通信提出技术要求。

此外,英国、芬兰和韩国也开展了6g技术的研发,期望在未来的全球6g技术标准竞争中取得有利地位。

工业和信息化部总工程师韩夏曾表示,未来6g业务将呈现出沉浸化、智慧化、全域化等新发展趋势,形成沉浸式云xr、全息通信、感官互联、智慧交互、通信感知、普惠智能、数字孪生、全域覆盖等业务应用,最终将助力人类社会实现“万物智联、数字孪生”的美好愿景。

6g强于5g网络100倍,预计2030年左右实现商用2

3月22日至24日,以移动通信行业为代表的产学研界举办了第二届“全球6g技术大会”,成为全球6g发展的重要论坛。

中国工程院院士吴江兴指出,作为2030年后智能网络基础设施的重要支撑技术,追求覆盖、带宽、时延等单一技术指标跨越的传统路径已不适用。

6g必须探索和开拓多目标可持续协调发展的新范式,如技术性能、成本投资、能源消耗、安全性、可靠性和可持续效率。

据报道,6g正在按照既定的步伐从需求向标准迈进。业内普遍预测,6g将在2030年左右上市。

对于6g,东南大学信息科学与工程学院教授洪伟认为,最具革命性的进展将是leo卫星网络和地面5g后网络的集成。

人类将首次实现无线通信网络在整个地球表面、近地空间乃至部分外层空间的全覆盖,真正实现无处不在的信息互联。

中兴首席科学家项继英也表示,卫星通信是地面网络的重要补充。它在稀疏场景中具有成本效益优势,并提供通用服务,但不能取代地面网络。

在人口稠密地区,其产能远远达不到要求。未来,我们希望天基网络和地面网络的关键技术能够在一个大的技术体系中得到整合和协调。

根据之前的相关预测,6g的网络速度可以达到1000gbps,延迟小于100us(即0.1ms),速度是5g网络的50倍,延迟仅为后者的十分之一。它在峰值速率、延迟、流量密度、连接密度、移动性、频谱效率和定位能力等方面远优于5g。

6g强于5g网络100倍,预计2030年左右实现商用3

随着5g网络建设加快推进,相关应用开始遍地开花,深入到千行百业。按照移动通信产业“使用一代,建设一代,研发一代”的发展节奏,全球业界已开启对下一代移动通信(6g)的探索研究。

“中国有望在2030年左右实现6g商用。”3月22日,第二届全球6g技术大会正式召开,中国工程院院士、北京邮电大学教授张平在6g愿景与技术需求论坛上预测说。

6g在路上

4g改变生活,5g改变社会,6g改变世界。

“6g将走向人机物灵充分联结、虚实结合、智慧涌现的泛在至简网络。”张平指出,其中的“灵”是指灵境网,即中国版元宇宙。6g和至简无线网络将有力支持数字孪生,数字孪生也将进一步为至简网络演进提供持续的自主内生优化。

张平解释说,4g前移动通信追求的是通信速率,而5g对通信和可靠性、时延方面提出了要求,未来6g将拓展通信空间,实现地面与卫星通信集成、空天地海一体化,通信指标相比5g将有10-100倍提升,将实现厘米级的高精度定位,走向人机物灵充分联合、虚拟结合、智慧涌现的泛在智简网络。

在场景上,张平认为,6g将实现数字孪生、智慧泛在,未来的应用场景包括全息交互、虚拟旅行,沉浸式社交等,而对于6g潜在关键技术,一方面是传统技术增强,如太赫兹、可见光等;另一方面是创新技术,如量子通信、ai赋能等。

张平介绍,目前,世界主要国家和地区均已启动6g研究,通过加大资金投入布局科研项目等措施,加速6g创新技术研发。

欧盟提出相对清晰的规划路线图,在2020年三季度完成了6g产学研框架项目;芬兰发布了6g白皮书《面向6g泛在无线智能的驱动与主要研究挑战》,对于6g愿景和技术应用进行了系统性展望;韩国政府提出“引领6g商业化”目标,计划2028年实现全球第一个6g商业用;

日本发布b5g推进战略目标2025年完成6g基础技术研究,2030年商用;美国也从2018年开始6g研究,前期研究包括对6g芯片的研究,并在空天海地一体化通信特别是卫星互联网通信开展研究实践。

“中国高度重视6g发展,在‘十四五’规划中明确提出,要‘前瞻布局6g网络技术储备’,先后成立国家6g技术研发推进工作组和总体专家组、imt2030(6g)推进组,扎实推进6g各项工作,取得了积极进展。”张平说。

6g改变世界

面向2030年及未来,6g网络将助力实现真实物理世界与虚拟数字世界的深度融合,构建万物智联、数字孪生的全新世界。

“6g‘数字孪生、智慧泛在’,是大家的美好愿景。”中国移动通信研究院绿色通信研究中心主任崔春风认为,6g的典型用例包括全息交互、数字孪生人、通感互联、智能交通、智慧生产以及元宇宙等,这些应用对6g网络提出更高要求:一是极致的能力,二是软件定义的分布式网络,三是全域覆盖,四是智慧泛在,五是内生安全。

“对运营商而言,我们希望实现数字孪生运营、零触碰、自动化运维的'网络,在提升效率的同时降低成本,并且能够‘自生自灭自演进’。” 崔春风说。

中兴通讯无线研究院射频系统高级工程师彭琳同样认为,6g时代将诞生新的服务模式,比如沉浸式的云xr的体验、全息通讯、数字孪生新业态等,将进一步扩展到ai的互联网,感知互联网,迈入万物智联的6g时代。

“6g的愿景和能力需求,驱动着行业进一步开发空口资源。比如,挖掘新的频谱资源,以及向更高的毫米波以及太赫兹的频段迈进。”彭琳说。

在华为无线技术实验室技术专家王俊看来,6g将进一步发展超越通信的能力,在5g三大应用场景基础上,扩展人工智能和通信感知两大应用场景。

6g如何融合物理世界与数字世界?王俊指出,从物理世界到数字世界是典型的下行通道,将深度学习、机器学习和大数据分析等ai能力,通过ar/vr等沉浸式体验传递给用户;从物理世界到数字世界是典型的上升通道,主要应用全场景感知和面向机器学习的大数据采集,增强数字世界中大模型的完善程度和能力。

“在此过程中,6g将融合连接、感知和ai能力,成为关键的桥梁。”王俊说。

探索技术路径

目前,imt-2030(6g)愿景研究已经形成的共识,包括:沉浸式云xr、全息通信,感官互联、智慧交互、通信感知、数字孪生、普惠智能、全域覆盖等新型应用。

为满足未来6g更加丰富的业务应用以及极致的性能需求,需要在探索新型网络架构的基础上,在关键核心技术领域实现突破。当前,全球业界对6g关键技术仍在探索中,并提出了一些潜在的关键技术方向以及新型网络技术。

东南大学教授许威认为,未来的6g技术发展趋势,是在更多的频段、更宽的带宽以及更深的维度进行更广泛的覆盖,最终实现速率更快、传输更稳定,以及更双碳化、更智能化的智能网络的融合体。

“中国电信认为,内生外拓,绿色泛在是6g网络的总体愿景,并以此打造和谐发展的新引擎。”中国电信研究院移动通信研究所所长王庆扬表示,将来的imt2030是内生智能与安全、外拓感知与体验,构建人、机、物智慧互联的新型系统,是人类社会和自然环境和谐发展的引擎。

“6g技术的创新发展,也因此应该以绿色节能为基本原则,提升系统的能量效率,实施生态运营;与此同时,还要考虑6g技术如何赋能千行百业,助力各行业深化数字化转型,实现绿色低碳发展。”王庆扬说。

中国科学院院士、上海交通大学教授毛军发指出,6g要在3个维度对5g实现质的提升,即更多连接、更广覆盖、更大带宽,前两者可以通过补充基站数量等方式实现连接与覆盖不足的缺陷,然而面向6g的大带宽需求,唯有毫米波太赫兹技术才能实现目标。

与会专家在6g毫米波与太赫兹技术论坛上也表示,尽管现阶段6g毫米波太赫兹技术的发展面临诸多技术挑战,但随着相关技术的不断突破和高频器件产业的持续发展,毫米波和太赫兹将凭借其丰富的频率带宽资源等天然优势,与其他低频段网络融合组网,广泛应用于多维度多尺度通信场景,做为未来6g通信的重要支撑技术。

“6g网络必须成为智能的、分布式的、可伸缩的程序平台,使其能够满足不断增加的应用需求。”英特尔实验室、ieee fellow rath vannithamby指出,5g和ai正在改变无线网络,推动着无线的分布式智能发展,6g网络需要将通信、技术、ai实现无缝集成,来实现统一体验质量(qoe)。“目前,关于智能网络分布式集成技术的研究需要交叉学科的学术研究,进行协同设计。”

三、科技创新2030重大项目指的是

“科技创新2030重大项目”,是在已有国家科技重大专项基础上,面向2030年,再选择一批体现国家战略意图的重大科技项目和工程,力争有所突破。

其中:重大科技项目包括航空发动机及燃气轮机、深海空间站、量子通信与量子计算机、脑科学与类脑研究、国家网络空间安全、深空探测及空间飞行器在轨服务与维护系统6类。

重大工程包括种业自主创新、煤炭清洁高效利用、智能电网、天地一体化信息网络、大数据、智能制造和机器人、重点新材料研发及应用、京津冀环境综合治理、健康保障9类。

可享受的优惠政策:可获得国家财政资金补助。重磅新增:市财政可按照上级补助经费的20%给予配套。

申报条件

1、申报单位应为在中华人民共和国境内登记注册1年以上、过去5年内在申请和承担国家科技计划项目中无不良信用记录的企事业法人单位,包括:大学、科研机构等事业法人。

中方控股的企业法人。申报单位须拥有结构合理、具专业资质的科技人才、拥有结构合理、具专业资质的科技人员团队和良好的团队和良好的相关工作基础。

2、课题负责人应具有中华人民共和国国籍;课题负责人应具有高级技术职称,或取得博士学位,年龄不超过55周岁(1967年1月1日后出生)。课题负责人投入课题研究的时间不少于本人工作时间的60%,在国内年度工作时间不少于9个月。

3、申报指南规定的其他条件。