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服务功能描述 互联网对人类社会的发展做出了巨大贡献,已成为当今社会的重要基础设施,其规模和影响力早已超出了最初设计时的预想。尤其随着互联网应用从商务消费领域向生产领域扩展,与工业、能源等实体经济领域深度融合,使得最初设计的网络体系结构在可扩展性、安全性、可控可管以及绿色节能等方面都无法适应这一需求的转变。尽管业界几十年来一直对其修修补补,但难以从根本上解决问题。因此,以软件定义网络(SDN)技术和网络功能虚拟化(NFV)技术为代表的未来网络研究受到了全球范围的广泛关注与重视。未来通信网平台主要支撑以下七类服务功能:一是支持未来网络体系架构的研究,提出面向差异化服务能力的新型未来网络体系架构,以适应未来“互联网+”等新兴需求,重点攻关网络可管控、网络可扩展、网络虚拟化、网络绿色节能、软件定义网络、内容中心网络、网络大数据等未来网络重点研究方向;二是支持基于SDN/NFV的网络虚拟化关键技术研究,即研究以SDN、NFV等新兴技术为代表的网络虚拟化方法,实现网络基础设施资源的深度抽象隔离与动态管控,支持基于通用处理芯片的网络数据平面功能的灵活部署配置,保障网络控制平面的分域和可扩展,为不同需求的网络用户提供灵活动态高效的服务;三是软件定义网络核心芯片与设备的研制;四是网络操作系统,即针对不同行业特色网络和大规模商用网络场景中的重大需求,基于SDN架构研发支持网络虚拟化与网络功能软件定义的网络操作系统;在服务定制网络操作系统架构、移动场景SDN设备系统关键技术、层次化SDN路由技术、面向专网新型SDN南向接口设计与原型开发、开放性可扩展SDN南向接口协议、SDN网络故障检测机制、基于SDN面向卫星任务网络虚拟化技术等方面取得了一系列平台实现、原型机开发。五是支持以内容为中心的网络核心机理与关键技术研究,以支持用户、内容和网络的泛在感知能力,实现信息内容的高效调度与分发,有效降低冗余数据的重复传输;六是支持新型网络测试平台及工具的开发,以为新型网络的体系创新、技术突破、设备研制、标准验证、运维监测、网络管控等提供支撑;七是支持未来网络典型应用示范的构建,为网络体系结构基础理论与核心技术研究等提供示范应用验证手段。 北京未来网络科技高精尖创新中心面向国家发展战略、北京市经济社会发展和京津冀协同发展的重大需求,聚集全球优势研究力量,开展未来网络等体系架构与关键技术研究开发工作,开展学科交叉融合、协同创新;开展未来网络顶层设计,攻克核心技术、标准制定、知识产权等,形成自主创新的技术成果;开展科研成果应用转化和产业化,推动北京市未来网络产业的培育发展;承担未来网络相关高层次人才培养工作。打造成为未来网络全球研发高地、高端研究智库、产业创新源和成果转化基地,建设国际一流的未来网络研究中心。1.在未来网络核心架构、试验平台、网络操作系统、关键技术及核心设备方面具有国际水平的研究成果和较强的研发实力。(1)未来网络体系架构:长期从事未来网络体系架构领域的研究,重点攻关网络可管控、网络可扩展、网络虚拟化、网络绿色节能、软件定义网络、内容中心网络、网络大数据等未来网络重点研究方向;(2)未来网络试验平台:以软件定义与网络虚拟化为技术手段,建设了支持IP与非IP试验验证的小规模未来网络试验环境,(3)平台与设备:研制的可编程虚拟化路由器平台,是构建未来互联网创新试验床和实现数据中心网络高效互联的核心设备。该虚拟路由器平台可支持128个异构虚拟路由器实例并行无扰运行,可提供软硬件的可编程,同时其单块板卡已达4Gbps的线速数据包转发能力。(4)网络操作系统:在服务定制网络操作系统架构、移动场景SDN设备系统关键技术、层次化SDN路由技术、面向专网新型SDN南向接口设计与原型开发、开放性可扩展SDN南向接口协议、SDN网络故障检测机制、基于SDN面向卫星任务网络虚拟化技术等方面取得了一系列平台实现、原型机开发。(5)片上软件定义网络SDN及其数据处理平台:长期从事基于FPGA的片上系统研究,系统地研究了基于FPGA片上系统的体系结构,并在此体系结构基础上,研究了相应的IP核、SoC固件、高性能计算平台等,研究了片上系统的低功耗设计、抗电磁干扰设计等技术,研制了具有低功耗、高可靠性、高性能的FPGA片上系统。研制了基于物联网接入技术的电力系统通用电气量采集设备、基于IPv6移动物联网的交通车辆安控终端、基于ZYNQ FPGA的移动物联网单芯片智能处理的核心技术、基于林业专用的物联网接入片上系统及感知与传输终端设备。2.在工业互联网体系架构、工业互联网大数据分析、交通大数据分析、服务应用大数据分析等领域具有国内先进水平的研究成果和研究实力。(1)工业互联网体系架构:长期从事工业互联网体系架构领域的研究,重点攻关工业互联网体系架构、未来无线网络、异质异构网络分析,推动工业互联网核心研究成果在电力、石油等能源行业,军工、汽车等制造业以及铁路、航空等运输行业的广泛应用。(2)工业互联网大数据分析:长期从事工业互联网大数据存储、查询与分析技术研究,重点攻关结构化/非结构化数据一体化存储模型,多模态实时索引引擎、大数据智能分析技术,在工业互联网数据实时更新的情况下,既保证索引能够得到实时的更新,又能最大限度地降低索引更新代价。(3)交通大数据分析和车联网:长期从事交通领域大数据分析的研究,在交通仿真、道路通行能力、交通安全、大型活动交通规划、交通行为特性研究、交通大数据分析等领域取得了一批具有国际国内领先水平的科研成果。(4)服务应用大数据分析:利用大数据技术提高城市服务效能,解决国际民生实际问题。 具体的研究方向:1.未来网络体系结构、关键技术及设备。(1)支持服务定制网络的未来网络体系结构,(2)支持海量网络的大数据处理平台,(3)支持网络功能虚拟化的虚拟路由器平台,(4)支持高效信息内容智能调度分发系统,(5)片上软件定义网络SDN及其数据处理平台。2.网络操作系统。研究针对不同行业特色网络和大规模商用网络场景中的重大任务需求和性能挑战,聚焦未来网络相关技术和网络操作系统及其关键技术,抢占未来网络研究的制高点。3.“互联网+”关键技术及其产业化。(1)工业互联网关键技术及其产业化,(2)能源互联网关键技术及其产业化,(3)车联网关键技术及其产业化,(4)城市大数据核心技术及产业化。
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