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余少华未来二十年通信技术演进将面临六堵墙

时间:2019-02-06 03:29:24| 来源:| 编辑:笔名| 点击:0次

余少华:未来二十年通信技术演进将面临六堵墙

C114讯 5月11日消息(张海龙)在今日举行的2018第二届全球未来络发展峰会上,中国工程院院士余少华表示,未来二十年,通信技术演进将碰到六堵墙。

互联仍是支撑未来十年全球信息基础设施的主体,P比特级传输、E比特级交换、千兆以上接入将逐步成为现实。络通信领域的整体发展趋势呈现出七大技术特征,一是络特征,体现出人物三元万物互联,大融合、大连接、大数据、新智能,逐步渗透整个世界和人类社会。二是架构特征,体现出四大转变,即从复杂封闭体系向开放开源的新型SDN/NFV云一体架构转变,从行政管理体制及传统组思维向互联思维转变,从被动适应向主动快速灵活应对转变,组成架构各要素单元的来源从传统的买卖关系向建构产业链新的生态系统转变。三是连接特征,体现出大带宽、广覆盖、高通量、绿色节能方向。四是空间特征,体现出络互联从目前的地面上的平面互联向陆海空三维互联及太空和星际互联延伸。五是数量特征,体现出连接的数量从目前的百亿级向千亿级和万亿级涌现,体现巨连接和泛在连接特性,按照梅特卡夫定律,络的价值会是现在的一百倍至一万倍。六是数据特征,络数据总量将从目前的PB、EB和ZB级快速向ZB、YB乃至BB级陡增。七是带宽特征,连接带宽将从目前的Mbps和Gbps 向Tbps 、Pbps 、 Ebps、Zbps等发展,即 Gbps Tbps Pbps Ebps Zbps甚至更大。

络通信领域现有的六个方向都将在未来二十年前后遇到靠渐进式改进难以逾越的技术墙(6个W),亟需原理性的重大突破以支撑络通信技术后续再次实现大的飞跃。

一是移动通信技术墙,近二十年来无线通信理论缺乏革命性的突破,已成为移动通信技术进一步发展的瓶颈,在无线频谱资源正日趋枯竭(1st W,方向一的技术墙)和络带宽急需进一步大幅提升的背景下,期待新的理论和技术创新带来移动通信技术的下一轮跨越发展;

二是IP数据通信技术墙,数据通信自TCP/IPv4核心技术体系确立以来,基础技术没有本质性的突破

余少华未来二十年通信技术演进将面临六堵墙

,互联IPv4地址耗尽、TCP/IPv4架构面临(2nd W)可扩展性和进一步承载互联的千亿级或万亿级万物互联和巨大流量的挑战,重要安全事件的溯源是难点,亟需加快新一代互联技术的研究进程;

三是光纤通信技术墙,近十年来光纤通信容量增速已远远落后于互联流量增速,其传输容量进一步提升遭遇光电器件和光纤非线性的限制(3rd W),预计2020年前后将出现传输容量危机,光纤通信急需突破性的理论和技术创新;

四是集成电路技术墙,过去五十年摩尔定律一直推动着集成电路的持续发展,现阶段看其平面特征尺寸将逐渐逼近物理极限,摩尔定律也将走向终结(4th W),逐渐变轨或步入后摩尔时代;

五是能耗/绿色通信--技术墙,现有技术的端到端每比特信息传输能耗也将遭遇瓶颈(5th W);

六是大数据--技术墙,用传统思路和方法处理大数据和广连接早已力不从心(6th W),亟需新的原创性重大突破以推动后续发展。

余少华认为,要解决这些问题,需要走一条新路,就是智能架构,通过新建智能的架构以及重构传统的架构,让络不仅能互联互通还拥有了神经层和神经系统,逐步成为超级智能体。目前看,推动未来二十年络通信持续发展的重要方向是人工智能化。随着络通信领域七大技术特征的不断深化,未来二十年,络通信的人工智能化将集云、感知、大数据和算法于一体(不需要像机器人那样面对压力、运动、重力、高低温、水下、纳米等繁杂恶劣细节,不需要人类的核心认知功能等),以络为基础的群智应用(络+AI)将成为重要趋势。《Science》2016年1月发表群智的力量(The Power of Crowds),文章提出:利用群体智慧与机器性能结合来解决快速增长难题。