當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)顛覆性創(chuàng)新隨時(shí)有可能發(fā)生的時(shí)代，人類(lèi)正在熱情地?fù)肀炜盏匾惑w、 “人機(jī)物網(wǎng)”的深度融合。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，“必須加強(qiáng)科技創(chuàng)新特別是原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)”。這幾十年來(lái)，中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)體制研究者一直在不斷探索，始終因?yàn)槿狈碚摲较?、系統(tǒng)預(yù)見(jiàn)性，不確定最后究竟能不能踏上理想的網(wǎng)絡(luò)彼岸而惴惴不安。因此，要想了解未來(lái)，我們需要總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷加強(qiáng)科技的自主研發(fā)。

網(wǎng)絡(luò)發(fā)展第一曲線及其局限性

中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)體制可以用范式概念來(lái)總結(jié)，來(lái)建構(gòu)一個(gè)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)體制發(fā)展的理論體系。截至目前，其可以分成兩個(gè)階段、兩個(gè)范式。

第一個(gè)范式是以網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)為中心，端到端轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)即業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)由網(wǎng)絡(luò)提供。這個(gè)范式分為兩段，第一段是不同種類(lèi)的業(yè)務(wù)，采用不同架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，基于定義明確的多媒體業(yè)務(wù)來(lái)綜合設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)網(wǎng)，像ITM（互動(dòng)交易模式）。對(duì)應(yīng)這個(gè)方法論，又出現(xiàn)兩個(gè)發(fā)展方向，第一個(gè)就是用多種網(wǎng)絡(luò)分別提供多媒體業(yè)務(wù)；第二個(gè)就是用5種層結(jié)構(gòu)承載室內(nèi)多媒體業(yè)務(wù)，它屬于以網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)為中心的第一范式。其問(wèn)題在于網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)強(qiáng)綁定，已嚴(yán)重制約業(yè)務(wù)可擴(kuò)展性和經(jīng)濟(jì)性部署。

第二個(gè)范式是以業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)透明轉(zhuǎn)化為中心，思維視角是網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的端到端采用，數(shù)據(jù)表達(dá)的業(yè)務(wù)是什么并不重要。這也產(chǎn)生兩種方法論，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)解耦，網(wǎng)絡(luò)使用者成為業(yè)務(wù)創(chuàng)新與服務(wù)的主體，也就是所謂的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)模式；第二個(gè)是控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式可演變成的模式就像SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）。第二范式有兩種實(shí)踐規(guī)范，一種是去中心化的IP網(wǎng)絡(luò)；另一種就是控制平面，通過(guò)下發(fā)流表方式管控的SDN。它們存在的問(wèn)題在于無(wú)法確保業(yè)務(wù)承載質(zhì)量，端到端的模式限制功能的可擴(kuò)展性。

這兩種發(fā)展范式就形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模式，可以稱(chēng)之為第一曲線。但這種模式仍然存在很多不足，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)緊耦合，業(yè)務(wù)可擴(kuò)展性受限；網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)解耦，業(yè)務(wù)承載性能受限；端到端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式無(wú)法適應(yīng)多樣化業(yè)務(wù)場(chǎng)景，等等。因此， 單一體制網(wǎng)絡(luò)， 理論上就不可能支撐“存、 算、 通、感”一體化服務(wù)的要求，完全分離也無(wú)法滿足使用要求，那么未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展出路在哪里？

基于上述情況，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)視角出發(fā)，我們提出網(wǎng)絡(luò)發(fā)展范式SMV“不可能三角”通用解構(gòu)模型，試圖詮釋既往網(wǎng)絡(luò)體制發(fā)展范式的天花板問(wèn)題。我們知道技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)有三個(gè)基本要素：有效性、包容性和經(jīng)濟(jì)性。網(wǎng)絡(luò)體制中的“有效性”體現(xiàn)為服務(wù)質(zhì)量承諾（Service level Agreement），所以用英文大寫(xiě) S開(kāi)頭；網(wǎng)絡(luò)體制的“經(jīng)濟(jì)性”是用“復(fù)用性（Multiplexity）” 的M來(lái)表達(dá)；而“包容性”用“多樣性（Variousness）”的V來(lái)表達(dá)。

任何一種網(wǎng)絡(luò)在可擴(kuò)展性前提下，都要研究它的經(jīng)濟(jì)性、有效性和包容性三者之間的關(guān)系。按照這個(gè)模型，我們發(fā)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)即業(yè)務(wù)”第一發(fā)展范式存在一個(gè)問(wèn)題：可支持的業(yè)務(wù)種類(lèi)受限，技術(shù)經(jīng)濟(jì)上無(wú)法為每類(lèi)業(yè)務(wù)興建專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；第二種綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)ITM存在的問(wèn)題是它的網(wǎng)絡(luò)體制不支持超越預(yù)期業(yè)務(wù)范疇的可擴(kuò)展性?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展至今，內(nèi)容在不斷變化，但它的體系架構(gòu)沒(méi)有變，這種變化ITM并不支持。而SDN只解決了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模式剛性化的問(wèn)題，模式顯得剛性化，并不能滿足如今多種體制網(wǎng)絡(luò)共生共存、獨(dú)立演進(jìn)變革的要求。

因此，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展范式存在5個(gè)基本矛盾，即多元化網(wǎng)絡(luò)需求與統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施之間的矛盾；統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施與多樣化業(yè)務(wù)性能之間的矛盾；網(wǎng)絡(luò)存量資產(chǎn)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新互為掣肘的矛盾；應(yīng)用開(kāi)放性與統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施安全性之間的矛盾；多元網(wǎng)絡(luò)共生共存與演進(jìn)變革兼容并蓄的矛盾。

理想網(wǎng)絡(luò)的非存在性及解決方法

網(wǎng)絡(luò)發(fā)展范式存在的基本矛盾中，我們最需要解決的是不斷擴(kuò)展的垂直行業(yè)、分眾化個(gè)性化應(yīng)用場(chǎng)景與單一的“端到端”網(wǎng)絡(luò)體制的矛盾；還有多樣化應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)體制與業(yè)務(wù)發(fā)展的不確定性、需求與統(tǒng)一、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的矛盾。為此，我們提出SMV空間定律，并通過(guò)從經(jīng)濟(jì)性視角出發(fā)的“不可能三角”通用解構(gòu)模型，揭示SMV空間內(nèi)理想網(wǎng)絡(luò)的非存在性。也就是說(shuō)，當(dāng)可擴(kuò)展性被視為貫穿全生命周期的全維變量時(shí)，S、M、V三維空間內(nèi)，無(wú)法形成包含SV、MV、SM及SMV子集的完備交集，即所謂的理想網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)實(shí)中是不存在的。

愛(ài)因斯坦曾說(shuō)，你無(wú)法在制造問(wèn)題的同一思維層次上解決這個(gè)問(wèn)題。 因此，我們需要跳出網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)糾纏的研究困境，讓合適的網(wǎng)絡(luò)去匹配所需的業(yè)務(wù)，而不是想用一種網(wǎng)絡(luò)去解決所有業(yè)務(wù)問(wèn)題。因此，我們可以將第一曲線的飽和區(qū)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為可解決的統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)多樣性的矛盾，將SMV的任意交集都映射到SMVT（加入了時(shí)間T的考量）空間。在這樣的情況下，任何單一網(wǎng)絡(luò)體制都只是SMVT四維空間中的一種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)表達(dá)。

SMV完備交集在“微分形態(tài)”下是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，而僅能在“積分形態(tài)”下通過(guò)等效方式獲得。這意味著，若能在SMVT空間的任意“微分”時(shí)段內(nèi)，以生成式多體制網(wǎng)絡(luò)函數(shù)（Multisystem）的形式清晰定義并展現(xiàn)多種轉(zhuǎn)發(fā)模式，那么通過(guò)對(duì)這些多體制網(wǎng)絡(luò)變量在時(shí)間上積分，便可在SMVT空間上獲得等效的SMV完備交集。

因此，“具有演進(jìn)/適應(yīng)能力的理想網(wǎng)絡(luò)”概念，不僅要求在空間維度上能夠支撐多種網(wǎng)絡(luò)體制或轉(zhuǎn)發(fā)模式的共存共榮，更在時(shí)間維度（即全生命周期內(nèi)）支持各種網(wǎng)絡(luò)形態(tài)及相關(guān)業(yè)務(wù)的獨(dú)立演進(jìn)與變革，從而體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性和持續(xù)進(jìn)步性。

綜上所述，理想網(wǎng)絡(luò)存在性主要有六個(gè)要點(diǎn)：一是在SMV三維空間內(nèi)，任何尋找理想網(wǎng)絡(luò)（SMV完備交集）的努力注定是徒勞無(wú)功的；二是理想網(wǎng)絡(luò)只能等效存在于SMVT四維空間；三是SMVT空間內(nèi)任意“微分”時(shí)段都不可能存在SMV完備交集；四是任意“微分”時(shí)段的SMV不完備交集都必須能以多體制網(wǎng)絡(luò)函數(shù)表達(dá)——Multisystem（tn）；五是微分時(shí)段間的交集可以存在包含關(guān)系，但軟硬件資源可重定義、再編排、可擴(kuò)展是必要條件；六是網(wǎng)絡(luò)基線技術(shù)元素化和軟硬資源動(dòng)態(tài)聚合/編排方法能夠解耦多樣化網(wǎng)絡(luò)體制或轉(zhuǎn)發(fā)模式及相關(guān)承載業(yè)務(wù)之間的排他性等掣肘關(guān)系。其中，以機(jī)械技術(shù)元素化、資源動(dòng)態(tài)聚合、生成式多體制為理想網(wǎng)絡(luò)必要前提和基本路徑。

第二曲線PNE及工程技術(shù)表達(dá)

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)體制發(fā)展第一個(gè)曲線趨于飽和后，我們需要及時(shí)轉(zhuǎn)換思維和起點(diǎn)，從第一曲線范式轉(zhuǎn)換到第二曲線范式。借用生物學(xué)多態(tài)或多形概念（包括時(shí)空維度上的演進(jìn)與變革形態(tài)），我們將第二曲線的起點(diǎn)范式簡(jiǎn)稱(chēng)為：多模態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)展理論（PNE）。它的四維視角是統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)支撐環(huán)境取代單一體制網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，方法論是網(wǎng)絡(luò)機(jī)械元素加上軟硬件資源的動(dòng)態(tài)聚合和編排，實(shí)踐規(guī)范是既能提供“端到端”功能，也能提供Agent服務(wù)。作為新的基礎(chǔ)設(shè)施，廣義功能安全是放在首位的，所以需要內(nèi)設(shè)安全負(fù)責(zé)的網(wǎng)絡(luò)彈性系統(tǒng)。

2025年，全球?qū)?duì)數(shù)字產(chǎn)品的系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)彈性測(cè)試，因此，我們開(kāi)辟一條緩解多樣性應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，即業(yè)務(wù)與統(tǒng)一基礎(chǔ)，實(shí)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)矛盾的新途徑，從而釋放網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新活力，降低網(wǎng)絡(luò)體制的復(fù)雜度?；陬I(lǐng)域?qū)Ｓ玫拇竽Ｐ停覀兛梢苑奖愕厣珊筒渴鹁哂泄δ苄阅鼙Ｕ系亩鄻踊瘧?yīng)用網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。這樣就可以徹底擺脫既要前向發(fā)展，又要后向兼容，還要保證經(jīng)濟(jì)性的無(wú)解羈絆。從2023年開(kāi)始，我們對(duì)PNE進(jìn)行全系統(tǒng)原理性驗(yàn)證，一個(gè)核心域6個(gè)接入、100多個(gè)節(jié)點(diǎn)，充分證明PNE發(fā)展范式的先進(jìn)性和技術(shù)的可實(shí)現(xiàn)性。

PNE的工程技術(shù)表達(dá)叫生成式多體制網(wǎng)絡(luò)（GMN）。生成式多體制網(wǎng)絡(luò)可以決定不同的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)模態(tài)的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)在與之相一致的基礎(chǔ)環(huán)境上，基于元素化的機(jī)械技術(shù)，它不僅可以動(dòng)態(tài)生成不同構(gòu)造、不同網(wǎng)源功能、不同運(yùn)管屬性的網(wǎng)絡(luò)體制，并與相關(guān)業(yè)務(wù)相匹配，還可以同時(shí)支持多種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)模態(tài)和業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)加卸載、修改和運(yùn)營(yíng)。

云網(wǎng)一體的GMN實(shí)驗(yàn)方案是借助NFV網(wǎng)絡(luò)虛擬功能化的方法把軟硬件資源磁化、網(wǎng)絡(luò)機(jī)械元素化。GMN和云網(wǎng)的技術(shù)原理高度一致，因此，在云網(wǎng)設(shè)施類(lèi)嵌入GMN核心部件，我們就可以快速地部署有信任保障的GMN網(wǎng)絡(luò)。

云上GMN形態(tài)分為兩種模式。在云上用現(xiàn)有語(yǔ)音設(shè)施來(lái)構(gòu)建動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，被稱(chēng)為云上建筑云化的計(jì)算平臺(tái)構(gòu)造，并部署多媒體。另外還有云內(nèi)GMN形態(tài)，被稱(chēng)作GMCE IN。它可以實(shí)現(xiàn)貫通虛擬資源、虛擬網(wǎng)源、物理網(wǎng)源、物理網(wǎng)卡，等等。所以，基于云邊端融合部署的GMCU網(wǎng)絡(luò)，可以在生成式體制網(wǎng)絡(luò)中快速經(jīng)濟(jì)地部署。多種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)模態(tài)在統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、存儲(chǔ)、感知等一體化定制化服務(wù)，這應(yīng)該說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)體制一次革命。

截至目前，多模態(tài)網(wǎng)絡(luò)在國(guó)家戰(zhàn)略的牽引下，研究中心不僅實(shí)現(xiàn)理論技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，同時(shí)聯(lián)合河南電信、河南移動(dòng)、河南聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商，在河南構(gòu)建多模態(tài)平行網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化運(yùn)行。接下來(lái)，我們也將逐步與廣電開(kāi)展GMCE IN的示范應(yīng)用。

未來(lái)，對(duì)于新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展，引用習(xí)近平總書(shū)記的講話， 就是“敢于提出新理論、開(kāi)辟新領(lǐng)域、探索新路徑”，在獨(dú)創(chuàng)獨(dú)有上下功夫。W

（作者鄔江興系中國(guó)工程院院士、國(guó)家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任）

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