中国工程院院士 余少华
当今世界正处于网络信息世界与自然世界和人类社会深度融合的进程中。这一进程正深刻改变着全球的经济格局、文化格局、安全格局和竞争格局。网络与通信是全球各类工程科技中创新最活跃、技术更新换代最快、应用普及传播最广、辐射带动作用最大的领域之一。宽带网速一直是宽带网络发展中的核心问题之一，是宽带网络发展水平的一种综合体现。2015年5月，国务院办公厅发布了《关于加快高速宽带网络建设推进网络提速降费的指导意见》，提出了到2017年我国宽带发展的目标，并作出了全面部署。这项工作实施以来，通过我国行业主管部门和各级政府对宽带网络建设的持续引导和大力推动，电信运营商、设备制造企业和科研单位大量人力物力的不断投入和通力合作，我国宽带提速效果明显，主要表现在以下方面：
推动固定宽带接入网全面向光纤接入网升级
2016年，互联网宽带接入端口数量达到6.9亿个，比上年净增1.14亿个，同比增长19.8%。“提速降费”实施以来，我国行业主管部门通过示范引导、规划目标等方式，严格督导落实光纤到户建设标准，并大力推动基础电信企业持续加大投资力度，开展城市老旧小区的光纤化接入改造，引导建设光网城市，大幅加速我国固定宽带网络“光进铜退”步伐。据统计，至2016年年末，我国三家基础电信企业光纤接入（FTTH/O）用户净增7941万户，总数达2.28亿户，占宽带用户总数的比重比上年提高19.5个百分点，达到76.6%。8M以上、20M以上宽带用户占宽带用户总数的比重分别达91.0%和77.8%，比上年分别提高21.3和46.6个百分点。接入网设备容量1.85亿门，2016年新增1110万门。2016年固定互联网使用量同期保持较快增长，固定宽带接入时长达57.5万亿分钟，同比增长15.0%。根据宽带发展联盟发布的《中国宽带速率状况报告》第14期，截至2016年年末，我国固定宽带网络平均可用下载速率达到11.90Mbps，比2014年年末增长了近3倍。
推动移动宽带接入网全面向4G网络升级
4G网络是移动宽带发展的必由之路。我国政府和产业各方协同，大力推进4G建设发展，实现了从“2G跟随”“3G突破”到“4G同步”的跨越，不但产业研发能力显著增强，形成了完整的产业链，而且成为国际标准的主要制定者之一。据统计，2016年年末我国移动电话用户数达13.2亿（其中2016年新增5053万户），移动通信基站数达559万个（其中263万个是4G基站），4G用户数达7.7亿（其中2016年新增3.4亿户）。移动电话交换机容量达21.8亿户，新增7317万户。2016年月户均移动互联网接入流量达到772M，同比增长98.3%。2016年1～11月我国累计生产手机20亿部，同比增长19.9%，其中智能手机14亿部，增长12.7%。2016年1～11月生产移动通信基站设备31898万信道，同比增长15.6%。根据宽带发展联盟发布的《中国宽带速率状况报告》第14期，截至2016年年末，通过4G网络访问互联网的平均下载速率达到11.93Mbps，是3G时代下载速率的3倍。随着4G进入规模商用阶段，面向2020年及未来的第五代移动通信（5G）已成为全球研发热点。5G具有更高速率（1Gb/s以上）、更低时延（1毫秒量级）、更可靠和更低功耗等特点，将成为2020年及未来连接人与人、人与物、物与物的基础通信方式。为支撑5G技术研发和国际标准研制，我国于2013年成立了IMT-2020（5G）推进组，整合产学研用，有力推动了5G发展，并于2016年年初全面启动了5G技术研发试验，依托国家科技重大专项，同步启动对新一代移动通信技术测试和验证，以大规模天线技术带动其他技术的产业突破。
推动骨干网和城域光网全面向超高速超大容量超长距离传输升级
光网络传输能力是衡量一个国家信息基础设施综合实力和国际竞争力的重要标志之一。宽带体验速率的提升，离不开我国骨干网容量的提升和互联网网间互通能力的增强。只有“主干道”宽了，“联络线”通畅了，才能保证车辆的快速通行。“提速降费”开展以来，各基础电信企业加速建设部署高速大容量光通信传输系统，目前，100Gbps的光通信传输系统已经在我国普遍应用，400Gbps的光通信传输也已经试点应用，我国骨干传输网络容量持续提升。2016年，全国新建光缆线路554万公里，光缆线路总长度达3041万公里，同比增长22.3%，整体保持较快增长态势。在全国新建光缆中，接入网光缆、本地网中继光缆和长途光缆线路所占比例分别为62.4%、34.3%与3.3%。其中长途光缆保持小幅扩容，同比增长3.5%，新建长途光缆长度达3.32万公里。同时，国家相关主管部门也在持续推动互联网骨干网间互联架构的优化，扩展互联网网间带宽容量，新增了10个国家级互联网骨干直联点，减少了中西部地区互联网流量的长途迂回绕转，有效提升了网间流量疏通效率，近年来互联网网间带宽扩容超过了1000G，从而推动了用户上网体验的持续提升。
加强原创性重大突破，推动网络与通信技术跨越式发展
未来数年，网络与通信技术的发展方向是三元万物互联以及与各行业各技术的系统性融合，以智能化虚拟化软定义方式实现，连接、延伸和渗透整个世界，由此不断催生出许多新概念、新需求、新模式、新生态和新平台，产生无限的可能性。连接数量从百亿级迅速发展到千亿级与万亿级，从人-网二元互联发展到人-网-物三元和多元互联，从地面的平面互联发展到空间三维互联及外太空和星际互联，网络数据总量将从TB和PB级快速发展到EB、ZB、YB乃至BB级，视频将占据网络大部分流量。3s-abc可概括网络与通信未来的发展趋势，“3”指人-网-物三元千亿级万物互联以及与各行业各技术的融合，“s”指软件定义网络、网络功能虚拟化与开源〔SDN（软件定义网络）/NFV（网络功能虚拟化）/OpenSource（开源）〕，“a”指网络的万物互联与技术融合以人工智能方式实现，“b”是网络的大数据化，“c”是指网络的云化，大带宽、广覆盖、高通量、绿色节能成为连接的基本特征。网络与通信领域现有的核心技术都将在未来数年后遇到靠渐进式改进难以逾越的技术墙。一是移动通信技术墙，在无线频谱资源日趋枯竭和网络带宽大幅提升的背景下，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，数据通信面临互联网IPv4地址耗尽，TCP/IPv4架构面临可扩展性和进一步承载千亿级万物互联的巨大流量的挑战，重要安全事件的溯源是难点，亟须加快新一代互联网颠覆性技术的研究进程；三是光纤通信技术墙，容量增速已远落后于互联网流量增速，传输容量进一步提升遭遇光电器件和光纤非线性等的限制，呼唤新的突破性技术登场。此外，集成电路技术墙，集成电路平面特征尺寸已逼近物理极限，摩尔定律也将走向终结，逐渐步入“后摩尔时代”；能耗/绿色通信——技术墙，现有技术每比特信息传输能耗也将遭遇瓶颈；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；新兴业务（包括4K、8K超高清视频、VR/AR、3D、高清视频等）对网络承载和终端形态形成直接冲击。所有这些，都亟须新的原创性重大突破以推动网络与通信技术的跨越式发展，持续推动网络强国与提速降费，持续提升用户体验，持续惠及民生。