我国下一代网络技术研发及产业化发展对策研究

王厚全

北京市科学技术研究院，北京，100089

随着网络用户终端数量的快速增加及其业务内容、服务类型的不断扩展，传统通信网络已无法满足数以亿计设备的连接和安全需求。网络节点和海量数据的生成传输及硬件设备的升级，给传统网络带来巨大压力，亟须发展可拓展、可编程且具有灵活转化的下一代网络来应对挑战。我国下一代网络技术已进入V2.0发展阶段，成为数字经济高质量发展的重要保障。当前，围绕技术创新的国际竞争日趋激烈，充分认识和把握我国下一代网络技术研发及其产业化发展的优势、劣势、机遇和挑战，对打破国际技术壁垒、保障国家网络安全和下一代网络技术产业健康发展具有重要意义。

下一代网络，又称新一代网络，从广义上讲泛指下一代融合网，是不同于传统支持语音、数据和多媒体业务的一种融合网络。下一代网络是网络的演进概念，国际电信联盟、欧洲电信标准组织、电气和电子工程师学会等组织对下一代网络进行了不同的定义，技术路线虽有较大差距，但它们均认为下一代网络需具备水平网络体系结构和层次化的协议体系[1]，且网络体系结构具有可演进性[2]。下一代网络是一个内涵较为宽泛的专业术语，多年来，行业内提出了NGI（专指下一代互联网）、下一代光通信网络[3]、SDN[4]（软件定义网络）、NFV[5]（网络功能虚拟化）和MEC（移动边缘计算）等术语。狭义上的下一代网络概念最早源于20世纪90年代后期，专指下一代传统电信网，其标志着新一代电信网络时代的到来，是以软交换为控制层，兼容语音、数据和视频网络的开放体系架构。笔者研究的下一代网络主要指利用新型网络创新架构的SDN和通用硬件及虚拟化技术的NFV，其能够将网络功能从专用硬件设备中剥离出来，软件与硬件解耦后各自独立，实现网络虚拟化、IT化和软件化，打破网络封闭架构，增强网络的灵活配置和可编程能力，能够取代专用硬件设备，减少因软件的更新配置而多次购买相应的硬件设备，具有支出成本低、部署动态灵活、管理维护效率高等优势。

下一代网络是基于分组技术的综合开放网络架构，在统一网络平台上以统一管理的方式提供多种服务，不受现有网络架构模式限制，拥有高效、大规模、可伸缩扩展、可重构、可感知、支持异构融合的新型网络体系结构。下一代网络技术能够与现有网络技术高效融合，灵活支持不断出现的新业务需求，具有较强的可扩展性、移动性、安全性，能够保障现有网络的安全、服务质量和绿色节能，倡导虚拟、开放、融合和智能的发展理念，代表着通信网络技术发展的趋势和方向。

当前，我国下一代网络技术研发及产业化正处于关键时期，技术创新研发取得了一定成效，技术成果的产业转化能力进一步增强。为更好地把握下一代网络技术及产业化的基本态势，笔者基于哈佛大学商学院安德鲁斯教授提出的SWOT分析法，研究我国下一代网络技术研发及产业发展的优势（Strengths）、劣势（Weaknesses）、机遇（Opportunities）、挑战（Threats），以期为我国推进下一代网络强国建设提供参考。

（一）优势（Strengths）分析

1.创新人才集聚

人才是科技创新的基本要素，也是科技成果转化和产业壮大的动力源泉。目前，我国下一代网络技术研发及产业化领域的人才资源丰富，主要体现在专业知识研究与教育、技术创新研发、科技成果转化和产业推广等方面。北京邮电大学、清华大学、中国科学院和中国信息通信研究院等多所高校、科研院所每年培养大批下一代网络领域专业人才，为我国下一代网络技术研发及产业化提供了持续稳定的智力资源。同时，以华为技术有限公司（简称“华为”）、中兴通讯股份有限公司（简称“中兴”）、新华三集团（简称“新华三”）为代表的企业也拥有大量科技创新人才。例如，华为2021年有研发人员约10.7万人，约占企业员工总数19.5万的54.8%[6]；
中兴2021年研发人员数量为3.3万人，同比增长5.28%，约占企业员工总数的46.0%[7]。

2.研发主体多元

基于在3G、4G和5G领域的技术积累，我国下一代网络技术研发得到快速发展，无论是研发主体数量还是技术创新水平都走在世界前列。目前，我国下一代网络技术领域的研发主体包括高校、科研院所、企业和通信服务商等。据2021年国家知识产权运营公共服务平台SDN/NFV专利统计数据分析，我国SDN、NFV等关键技术研发专利申请量居于世界前列的研发主体主要包括华为、中兴、新华三、上海斐讯数据通信技术有限公司（简称“上海斐讯数据”）、北京邮电大学、浙江大学、中国联通等。以“SDN/NFV”为关键词在国家知识产权运营公共服务平台和企知道专利数据库对2012—2021年的专利进行检索发现，以华为、新华三、中兴为代表的主流通信设备商的SDN、NFV专利申请量达24 533项和13 308项。另外，近年来SDN、NFV领域在华专利新增申请人还包括盛科网络、天地互联等多家企业。

3.技术成果丰富

目前，我国下一代网络技术的研发水平和专利数量均处于世界前列，华为、中兴、新华三等企业在国际市场具有较强的技术竞争力和市场占有率。以“NFV/Network Functions Virtualization”为关键词对国家知识产权运营公共服务平台2016—2021年的专利进行检索发现，全球NFV/Network Functions Virtualization领域专利申请量为8848项，其中中国8288项，美国282项，欧洲91项，中国所占比重超过93%；
在NFV领域，全球前十位申请人共持有专利1882件，华为持有374件，具有一定的优势。在国家知识产权运营公共服务平台以“SDN/Software Defined Network”为关键词进行检索发现，在2016—2021年全球SDN/Software Defined Network专利申请量中，我国专利申请量达到14 452项，超过美国的1211项、世界知识产权组织的336项和欧洲专利局的237项（见图1）；
2016—2021年，华为在SDN/Software Defined Network领域的专利申请量为398件，西安电子科技大学为229项，分别占同期全球SDN/Software Defined Network专利申请总量（16 834项）的2.36%和1.36%，居于前两位。同时，SDN/Software Defined Network 领域专利申请量前十位的单位中还包括我国的重庆邮电大学、新华三、北京邮电大学和中兴。

图1 SDN全球专利申请情况（2016—2021年）

4.成果转化落地便利

随着经济快速发展和人民生活需求的日益多元化，我国对下一代网络技术研发成果的转化提出了更高的要求，前沿技术研发成果的转化落地成为下一代网络技术和产业发展的重要环节。我国各地相继建立了自贸试验区、自主创新示范区、高新区和产业园等，为下一代网络技术成果转化提供了便利条件。截至2020年9月，我国共设立了上海、广东、北京等21个自由贸易区，为下一代网络技术研发提供了良好的转化落地载体和政策环境保障，特别是北京自贸区科技创新片区设立了下一代互联网创新园。同时，我国建立了北京中关村、上海张江、山东半岛、武汉东湖等多个国家自主创新示范区，全国各地还拥有大量经济开发区、高新区、产业园区和科技孵化器，为下一代网络技术研发成果转化落地提供了便利条件。

（二）劣势（Weaknesses）分析

1.国外专利布局及专利持有人较少

以SDN/NFV为关键词，通过国家知识产权运营公共服务平台查询，2016—2021年我国企业、高校、科研院所专利申请主要集中在国内，国外专利优先权申请量较少。例如，上海斐讯数据及北京邮电大学的专利全部分布在国内；
参与国际专利布局的企业仅有华为、中兴、新华三等大型企业，其中在美国进行专利布局的企业仅有华为、中兴。同时，我国吸引的国外企业在中国申请下一代网络技术专利的数量相对较少，而在美国进行下一代网络技术专利优先权申请的国际企业较多，在美国进行专利布局的专利权人包括华为、日本电气股份有限公司（NEC）、中兴、惠普、爱立信和IBM等（见表1）。

表1 国内外下一代网络技术专利布局的主要机构

2.中小企业研发能力弱，市场占有率较低

虽然我国在SDN/NFV领域的专利申请和产业化方面取得了突出成绩，在全球范围内具有一定的影响力，但从专利申请人（持有人）和具体应用场景来看，下一代网络技术的研发应用主要由大型企业（如华为、中兴、新华三、上海斐讯数据）和通信服务商（如中国移动、中国联通）完成，中小企业的研发能力和专利持有能力还比较弱，无法同大型研发机构同台竞技。目前，国内在该领域具有一定影响力的中小企业、小微型企业数量非常少，且企业技术研发实力和市场影响力无法同大中型企业相比，仅承接产业链的中低端业务。另外，我国下一代网络技术研发和人才分布呈现倒三角状，技术研发和专利持有人主要集中在少数大型企业机构，已造成相对的市场垄断，在一定程度上限制了中小企业的创新发展，也不利于下一代网络产业的创新发展。

3.技术转化环节薄弱

虽然我国涌现出华为、中兴、新华三、上海斐讯数据等一批下一代网络技术知名企业和专利申请主体，但与发达国家相比，还存在转化意愿薄弱、政策保护制度不健全等问题。

企业转化意愿弱。部分企业出于保护自身市场竞争力和知识产权的目的，不愿意将相关技术转让转化。部分通信服务运营商基于数据信息安全和业务需求等原因，不愿与其他研发主体合作，这在一定程度上造成了资源的浪费。

政策保护制度不健全。下一代网络技术从出现至今，仅有十余年的时间，国家相关规章制度建设还不健全，仅依靠传统数据通信业务领域的相关制度进行规范，对技术转化的引导说明尚处于起步阶段，对出现的新问题不能做出前瞻性指导。

4.产业链发展不平衡

我国下一代网络技术及其产业化主要集中在技术研发、基础数据通信、网络管理优化、标准设置和产品测试等环节，部分技术产品尚处于研发或中试阶段，产业化程度较低，与其他产业领域的交叉融合较少，没有形成较为成熟完备的产业链和产业体系。同时，我国在芯片研发生产及高端装备制造等领域的短板，也在一定程度上限制了下一代网络技术发展及产品在国际市场的竞争力。

（三）机遇（Opportunities）分析

近年来，我国政府相继出台了一系列政策举措，支持相关基础设施建设，为下一代网络技术研发及产业化提供了重要契机。

1.政策的出台为技术及产业化发展提供契机

2013年8月，国务院印发《“宽带中国”战略及实施方案》[8]，在关键技术研发和重大产品产业化部分明确指出实施下一代互联网等专项计划，加大对下一代互联网、云计算等领域产品研发及产业化的支持力度，为下一代网络技术及产业化提供了良好的发展机遇。2015年9月，国家制造强国建设战略咨询委员会发布的《〈中国制造2025〉重点领域技术路线图（2015版）》[9]指出，以SDN、NFV为代表的新型核心网架构技术和网络管控技术是新一代网络建设中的关键技术，新一代信息技术产业作为重点突破发展领域之一，为我国下一代网络技术研发及相关产业发展指明了清晰的方向、阶段性目标和基本的发展路线图。2015年10月，党的第十八届中央委员会第五次全体会议决议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》[10]中明确提出，要超前布局下一代互联网，为互联网未来发展做好规划、指明方向，促进基于互联网与经济社会各领域深入融合，支持基于互联网的各类创新。2021年12月，中央网络安全和信息化委员会印发的《“十四五”国家信息化规划》[11]提出，加强新型网络基础架构研究，并在专栏8中提出要加强信息领域关键核心技术知识产权创造与储备，实施科学专利布局。

随着各类政策措施的加速推进，信息通信等技术的发展方兴未艾，移动互联网产业迎来了广阔的发展空间，一方面，5G正式开启商用，海量的垂直行业碎片化需求涌现，移动转售企业也将进入快速发展阶段；
另一方面，物联网、人工智能、云计算遍地开花，推动通信产业链进入了新一轮的发展繁荣期，刺激通信行业出现了许多业务增长点。

2.市场规模和潜力巨大

2022年8月，中国互联网络信息中心发布的《第50次中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2022年6月，我国网民规模达10.51亿，其中手机网民规模达10.47亿，网民使用手机上网的比例达到99.6%；
网络视频（含短视频）用户规模达9.95亿，网络购物用户规模达8.41亿，网络支付用户规模达9.04亿。[12]网络服务类型主要包括网络预约车、在线办公、在线旅行预订等。巨大的网络用户规模和多样化的网络服务内容为我国下一代网络技术研发及产业化发展提供了广阔的发展机遇和产品推广空间。随着经济社会发展和国家基础设施建设步伐加快，我国网络普及化程度将得到进一步提高。基于下一代网络在信息传输、网络速率、服务类型多元化、安全性等多方面的优势，手机等客户终端更新周期的缩短、网络业务需求及服务类型的多元化，将为我国在下一代网络技术及产业领域的发展提供较好的发展空间。

（四）挑战（Threats）分析

1.传统市场拓展阻力

由于我国传统有线网络及3G、4G无线网络系统布局已基本完成，能够满足大部分用户的基本需求，并逐步形成稳定的产业结构和利益群体。随着下一代网络技术的快速发展和用户个性化需求的出现，传统产业利益部门及相关机构必将在市场准入、价格资费、产品采购等方面抑制新技术的拓展，减少下一代网络技术发展成果带来的冲击和自身用户向下一代网络领域的流失。下一代网络技术及产业化需打破原有的产业利益格局、运营业态、市场格局、定价模式等，在市场拓展中吸引更多应用客户、掌握更多市场话语权和业务定价权。

2.国际技术贸易市场壁垒

以美国、加拿大、英国等为代表的西方发达国家，打着威胁国家安全、市场保护等幌子，设置市场进入壁垒及出口管制条件，甚至无理限制拒绝我国华为、中兴等企业的技术产品服务进入其市场或进行国际交流合作活动。例如，2016年3月，因涉嫌违反所谓的美国对伊朗的出口管制政策，美国商务部下令禁止其国内制造商向中兴通讯出售元器件；
2020年，美国针对华为出台了系列禁令。这些国家设置的市场壁垒和限制条件严重影响了我国相关企业的国际化发展步伐，成为我国下一代网络技术及产业化所面临的巨大挑战。

3.安全防控挑战

下一代网络安全防控包括对网络安全攻击威胁的防控和技术产品市场的保护，既与相关技术和知识产权保护相关，也与产品核心竞争力和市场占有率密切相关。部分企业和个人为取得市场竞争优势、技术创新突破点，不惜花费巨资或通过非法途径（如网络黑客窃取、金钱收买等）获取相关技术信息。当前，我国在下一代网络领域的技术研发水平和专利申请量均居于世界前列，一些西方国家为了维护自身技术研发优势、核心竞争力和市场统治地位，通过各种非法手段对我国网络设施、产品安全、知识产权进行攻击。未来一段时间，我国下一代网络企业、技术和产品必将面临巨大的安全防控挑战。

4.利益冲突及协调分配问题

通过以“SDN/NFV”为关键词对下一代网络技术专利进行检索分析，可以看出我国持有的专利主要涉及测量检测仿真、路由管理、配置优化故障、基于流表的数据处理等多个领域；
SDN专利申请布局主要集中在数据中心、无线接入、核心网，NFV专利申请布局主要集中在虚拟化网元、性能提升等。目前，随着SDN/NFV商用步伐的日益加快，国内外研发主体、企业厂商之间必将存在利益冲突及协调分配问题，如何实现各主体间在多个产品领域和应用场景的利益最大化，减少因利益冲突引发的矛盾等成为下一代网络技术领域必须面临的问题。

我国下一代网络技术研发及产业化机遇与挑战并存，需要坚持技术创新，紧跟全球技术发展的最前沿，同时要结合国际国内市场，积极推动相关科技成果产业化，需要政府、企业、高校和产业联盟等多方主体加强协作，培育主体、培养人才、搭建平台，积极营造良好的创新和产业化环境。

（一）加快培育下一代网络中小企业创新主体

为打破大型企业、高校和科研院所垄断下一代网络技术创新活动的局面，更好地促进我国下一代网络技术和产业领域的协调发展，解决下一代网络中小型企业研发资金投入少、科技人才短缺和技术基础弱等问题，我国应加快培育该领域内产业链上、中、下游中小企业创新主体，通过产业细化、技术分工、资金项目倾斜及合作研发对接等途径，吸引和激励中小企业参与到下一代网络领域的创新、创业及产业化发展中，进一步夯实下一代网络技术研发和产业化的社会基础。

（二）优化项目资金支持方式

在传统支持方式的基础上，进一步优化项目资金配置领域和方向，由以企业、项目为主体的支持方式逐步转为以企业、成果、技术专利和市场份额等为主体的多种支持方式。争取政府、企业和社会等多元化的资金来源渠道，设立各层级的下一代网络研发资金支持项目或计划，加大国家及各级地方政府在下一代互联网领域项目研发和产业化支持力度，找准当前下一代网络技术研发和产业化发展过程中所面临的难点、痛点，设立覆盖下一代网络产业链中各环节的项目研发和企业扶持资金，激发企业、科研院所和高校研发人员的主动性和积极性。

（三）加快专业技术人才培养

以网络技术和计算机等专业为基础，在部分高校、科研院所设立下一代网络技术专业，加快相关领域人才培养。根据市场需求和产业发展需求，在高校与下一代网络研究机构、企业间联合开展专业人才培养，高校学生毕业后定向到企业开展研发工作。坚持项目研发、技术交流的基本理念，加快同国外同领域企业、高校和科研院所等开展人才交流工作，实现人才培养方式的多元化。

（四）搭建产学研合作新平台

通过现实与虚拟平台相结合的方式，以高校、科研院所、产业园区、科技平台、网络开源论坛等为载体，搭建下一代网络技术产学研合作新平台，集聚融合国内外下一代网络技术领域的人才、信息、资金等创新要素，实现人才、技术和信息等资源利用方式的最优化和利用效率的最大化。

通过产学研线上/线下合作新平台，利用VR/AR等技术，展示最新科研成果，有助于产业投资者找准新的产业投资领域和方向，实现下一代网络技术研发和产业合作由现实向虚拟的转变。在科技创新中心和自主创新示范区建设应用场景和成果应用示范基地，为下一代网络技术成果应用推广提供良好的平台。

（五）建立技术产业安全协调机制

建立产业技术联盟。以国家级创新区域（如北京中关村、上海张江、武汉东湖等）SDN/NFV产业联盟为基础，成立下一代网络技术研发及产业化协调服务机构，以组织化和产业利益共同体的方式密切同各级政府地方及产业主管部门的联系，配合政府部门制定技术路线图、产业发展规划和相关扶持政策。同时，定期召开SDN/NFV产业联盟内部会议，建立联合发展协调会议机制，及时沟通了解产业领域发展过程中所遇到的问题瓶颈和困难障碍，减少产业与政府间的信息鸿沟，避免不必要的竞争和资源浪费。

建立安全防控协调机制。以防御性、安全性和协调性为基本准则，建立面向下一代网络技术领域的安全防控协调机制，共同防御国内外信息窃取、成果模拟等方面的安全威胁，保护联盟单位在专利、知识产权、程序代码等技术成果及研发行为方面不受侵犯。从国内、国际两个市场安全入手，在保持国内专利优势的同时，加强在国外专利优先权的布局，推动我国企业专利布局走向国际化。

下一代网络技术作为现代信息社会和数字经济未来发展的基石，正在向经济社会各行各业领域渗透，推动人民生活方式和社会生产模式发生深层次变革。我国下一代网络技术研发及产业化发展有较好的技术、人才、成果优势和良好的政策、市场机遇，但同时也面临着国内外技术壁垒、安全防控和利益协调等方面的挑战。我国政府与企业、高校、科研院所等下一代网络技术创新主体应加强协调，从技术、人才培养、应用场景建设、产学研协同和技术产业安全协调机制等方面共同发力，为下一代网络技术及产业化提供有力保障。

猜你喜欢 专利申请产业化专利 从一件无效宣告请求案谈专利申请过程中的几点启示和建议军民两用技术与产品(2022年6期)2022-08-06持续接力奋斗 推动山西农谷产业化发展今日农业(2021年13期)2021-11-26非织造材料产业化新进展纺织科学研究(2021年9期)2021-10-14罗健夫：全面施政 促进再制造产业化发展表面工程与再制造(2019年3期)2019-09-182018年河南省各省辖市及直管县（市）专利申请量统计表（1月）河南科技(2018年9期)2018-09-10韩国AI内容专利申请数5年激增10倍中国知识产权(2018年7期)2018-07-31专利申请三步曲发明与创新(2016年5期)2016-08-21广电媒体产业化前景的三种期许声屏世界(2014年6期)2014-02-28２００７年上半年专利授权状况统计中国发明与专利(2007年7期)2007-08-09 相关热词搜索：产业化，技术研发，对策研究，