前言

自18世纪第一次工业革命至今,人类经历了三次工业革命。历次工业革命都深刻改变了生产力和生产关系,在提升人类生活水平的同时,也带来了全球产业的大转移和国际格局的大调整。中国已经建立了完整的工业体系,并在移动互联网时代实现了产业能力的突破。当前,以人工智能技术为核心的第四次工业革命已拉开帷幕。这是一次数字化、智能化与网络化深度融合的技术革命,关键就是先进的网络技术与实体经济深度融合。

业界普遍认为未来网络的发展将极大地融合人工智能、区块链等新兴技术,到2030年将能够提供终端数量万亿级、确定性时延微秒级的泛在智能连接与服务。同时,量子通信、算力网络、网络5.0、数字孪生等新技术将被应用到未来网络技术体系中,提供高确定性、高可信度、高灵活性、高安全性的应用服务。目前,学术界、产业界已经开展了面向2030年的新型网络关键技术研究,重点聚焦“空-天-地-海”一体化网络、高精准确定性网络、泛在连接、云网融合等技术方向。

本书以未来网络愿景为起点,详细介绍了构建未来网络的九大关键技术。这九大关键技术分别为网络AI、云网融合、后5G时代(Beyond Fifth Generation,B5G)/第六代移动通信技术(The 6th Generation,6G)、网络5.0、算力网络、区块链、数字孪生、量子通信和网络安全。本书对未来网络的形态进行了展望,比较适合相关行业的管理者、工程师,以及期待了解未来网络发展趋势的读者阅读。

希望这本书能够为读者在思考“未来网络是什么样子?构建未来网络的关键技术有哪些?”等问题时提供一定的借鉴和思路。

本书共分为10章,第1章总结阐述了未来网络发展的驱动力、需求及愿景,并对2030年后未来网络研究的业界现状进行了介绍说明;第2章在简析人工智能发展的基础上,介绍了网络人工智能的概念、业界进展、应用案例及标准制定情况;第3章介绍了云网融合的概念、架构、关键技术与实践案例;第4章对B5G/6G技术发展及演进情况进行了系统性的介绍与分析;第5章围绕网络5.0的理念,对网络5.0的体系架构、关键技术及产业推进情况进行了说明;第6章对算力网络的产生背景、标准与生态、概念与架构、关键技术与应用情况进行了多方面解读;第7章介绍了区块链技术的概念、关键技术及行业应用情况;第8章介绍了数字孪生技术的内涵,并阐述了未来网络中数字孪生技术的应用;第9章介绍了量子通信的定义、发展情况、关键技术及产业化进展情况;第10章对网络安全未来发展中较为关键的9个技术进行了阐述。

本书由鞠卫国策划,梁雪梅、李新、张云帆、乔爱锋、卢林林等人参与了全书内容的编写和审校工作。第1章、第2章、第7章及第8章由鞠卫国编写;第3章由乔爱锋编写;第4章由李新编写;第5章由张云帆编写;第6章与第10章由梁雪梅编写;第9章由卢林林编写。王小鹏、叶增炜、刘超凡、姚波、刘源等人对于本书的编写亦有贡献,本书的编写还得到了朱晨鸣、石启良、王强等专家的悉心指导,在此深表感谢!

网络就像一个复杂、浩瀚而又生机勃勃的小宇宙,本书列举的技术只是未来网络拼图中的一块,加之作者水平有限,在本书内容的编写上难免有疏漏或表达不当之处,欢迎读者不吝赐教。

编著者
2021年12月于南京