智能融合新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究

孫士勇

摘要：面向人機(jī)物泛在互連的新型智能網(wǎng)絡(luò)，具有廣域覆蓋、泛在超寬帶、智能彈性、云網(wǎng)協(xié)同等特性，是未來智能化社會信息網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)發(fā)展的一個重要方向。文章首先簡要介紹了人工智能引發(fā)民領(lǐng)域的發(fā)展變革狀況以及人工智能在通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，其次詳細(xì)分析新應(yīng)用驅(qū)動下新型智能網(wǎng)絡(luò)的主要特征需求，然后依據(jù)特征需求提出了新型智能網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計思想、架構(gòu)組成、協(xié)議結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上給出了網(wǎng)絡(luò)感知測量、智能路由算法、多維可編程交換轉(zhuǎn)發(fā)三項關(guān)鍵技術(shù)的基本實現(xiàn)思路，最后總結(jié)了新型智能網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用方向。

關(guān)鍵詞：人工智能;軟件定義網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化;云網(wǎng)協(xié)同

中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-9129（2020）06-0066-03

Researchonnewnetworkarchitectureandkeytechnologiesofintelligentconvergence

SUNShiyong

（The54thResearchInstituteofChinaElectronicTechnologyCorporation，ShiJiaZhuang，050086，China）

Abstract：Thenewintelligentnetworkfortheubiquitousinterconnectionofman-machineandobjecthasthecharacteristicsofwideareacoverage，ubiquitousultrawideband，intelligentelasticity，cloudnetworkcoordinationandsoon.Itisanimportantdirectionfortheevolutionanddevelopmentofintelligentsocialinformationnetworkinthefuture.Thispaperfirstbrieflyintroducesthedevelopmentandtransformationofartificialintelligenceinthefieldofcivildomain，aswellasthedevelopmentstatusofartificialintelligenceinthefieldofcommunicationnetwork.Secondly，itanalyzesindetailthemaincharacteristicrequirementsofnewintelligentnetworkdrivenbynewapplication，andthenputsforwardthedesignidea，architecturecompositionandprotocolstructureofthenewintelligentnetwork.Onthisbasis，thenetworksensingmeasurementandintelligentroutingaregivenFinally，themainapplicationdirectionofthenewintelligentnetworkissummarized

Keywords：AI;SDN;NFV;Cloudnetworkcollaboration

1引言

隨著當(dāng)前各類信息通信新技術(shù)得到加速突破發(fā)展和快速推廣應(yīng)用，人類社會正快步走入智能社會。作為智能社會的重要支撐，人工智能為人類社會的持續(xù)創(chuàng)新提供了強(qiáng)大的驅(qū)動力，開辟了廣闊的發(fā)展空間。在民用領(lǐng)域，人工智能在持續(xù)催生5G、智能語音助手、AR/VR等新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用的同時，賦能生產(chǎn)制造、教育醫(yī)療、公共安全等社會領(lǐng)域，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重大變革和社會生產(chǎn)力的整體躍升。信息網(wǎng)絡(luò)作為社會各領(lǐng)域信息通信的基礎(chǔ)設(shè)施，隨著無人駕駛、AR/VR/MR、工業(yè)“智造”等領(lǐng)域應(yīng)用的深入發(fā)展，將具有發(fā)展和應(yīng)用人工智能技術(shù)的巨大空間。如何將人工智能技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)充分結(jié)合，利用人工智能算法提供的強(qiáng)大分析、判決、預(yù)測能力，賦能通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心要素和關(guān)鍵過程，已成為當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。

2發(fā)展現(xiàn)狀

目前，人工智能在機(jī)器翻譯、智能控制、專家系統(tǒng)、語言和圖像識別、大規(guī)模信息處理等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。同時，針對當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)存在架構(gòu)僵化、組織形式固化、應(yīng)用上線困難等諸多問題，以SDN、NFV為代表的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，人工智能的快速發(fā)展和逐步普及對通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生了積極影響。

系統(tǒng)架構(gòu)方面，Cisco提出了IBN的網(wǎng)絡(luò)智能拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案，為智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了有益借鑒;路由選擇方面，出現(xiàn)了基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)Q-learning算法指導(dǎo)路由選擇的Q-routing方案，為網(wǎng)絡(luò)路由選擇的智能化作了初步探索。諾亞方舟實驗室開發(fā)的NetworkMind系統(tǒng)，通過預(yù)測網(wǎng)絡(luò)流量變化從而做出數(shù)據(jù)流的路由決策，使任務(wù)完成的平均時間較以往縮短了50%;數(shù)據(jù)平面可編程方面，出現(xiàn)了PISA、P4、POF等技術(shù)方案，有效提升了數(shù)據(jù)層面的可編程重構(gòu)能力;流量調(diào)度方面，谷歌和微軟分別開發(fā)了軟件化數(shù)據(jù)中心負(fù)載均衡系統(tǒng)Maglev和Ananta，極大增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性;網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維方面，著名IT研究與顧問咨詢公司Gartner于2016年提出了AIOps概念，通過人工智能方式來支撐日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理工作;網(wǎng)絡(luò)安全方面，Oracle運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)改進(jìn)云安全服務(wù)產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品自動檢測威脅的能力;故障診斷方面，諾亞方舟實驗室開發(fā)了智能故障診斷系統(tǒng)，通過從已有網(wǎng)絡(luò)故障的歷史記錄數(shù)據(jù)里自動構(gòu)建通信領(lǐng)域知識圖譜與基于知識圖譜的概率推理機(jī)制，輔助系統(tǒng)故障定位。

3特征需求

隨著5G技術(shù)及AR/VR、人機(jī)協(xié)同、群體協(xié)同等新應(yīng)用發(fā)展，應(yīng)用環(huán)境日益復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成要素快速增多、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模極度擴(kuò)大，支撐環(huán)境、用戶行為、系統(tǒng)性能變得更加動態(tài)和難以預(yù)測，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)核心功能與基礎(chǔ)設(shè)施緊密綁定的組織模式面臨諸多挑戰(zhàn)，主要包括：

（1）鏈接數(shù)和流量增長推動網(wǎng)絡(luò)規(guī)模快速膨脹。

未來萬物互連將引入海量用戶，連接無處不在，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和鏈接數(shù)量將極速膨脹。同時，VR/AR、無人駕駛、態(tài)勢共享等新業(yè)務(wù)廣泛應(yīng)用，單個業(yè)務(wù)流量與網(wǎng)絡(luò)總體流量將急劇增加，業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時延、丟包率提出了更苛刻要求。另外，海量用戶入網(wǎng)用網(wǎng)也將帶來新的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)需求。

（2）業(yè)務(wù)云化、終端虛擬化、應(yīng)用扁平化顛覆網(wǎng)絡(luò)流量模型。

隨著云計算的發(fā)展和大規(guī)模移動網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，用戶對寬帶的需求已從基于覆蓋的連接，轉(zhuǎn)向基于內(nèi)容和交互體驗的連接。傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)流量主要服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)終端之間的通信，符合泊松分布模型，而高移動網(wǎng)絡(luò)流量隨熱點(diǎn)應(yīng)用而動，難以準(zhǔn)確預(yù)測。數(shù)據(jù)和計算服務(wù)中心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)流量呈現(xiàn)無尺度分布特性，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)不匹配。同時，廣泛存在的智能型云終端和虛擬終端具有部署、遷移靈活特性，逐漸成為用戶接入主流，滿足業(yè)務(wù)靈活提供，同時帶來了網(wǎng)絡(luò)流量模型的根本變革。

（3）多樣化網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備極大增加網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維復(fù)雜性。

隨著通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日趨龐大，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將由具有不同功能屬性的多個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組合提供。各型網(wǎng)絡(luò)在組織形態(tài)和業(yè)務(wù)能力方面差異較大，導(dǎo)致業(yè)務(wù)端到端部署和優(yōu)化存在較多困難。同時，軟件化/云化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)引發(fā)了多維度管控復(fù)雜性，尤其是物理網(wǎng)元與虛擬網(wǎng)元的協(xié)同交互、虛擬網(wǎng)元生命周期管理、大容量多層次網(wǎng)絡(luò)日志分析等，傳統(tǒng)基于人工或半自動化運(yùn)維管理模式難以有效適應(yīng)，致使維護(hù)管理和分析處理能力弱，精準(zhǔn)度低。

（4）網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向邊緣和末端擴(kuò)展加快驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)智能化轉(zhuǎn)型。

5G、IoT、邊緣計算的迅猛發(fā)展引發(fā)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)快速向邊緣和末端延伸，移動大帶寬、高可靠低時延、海量機(jī)器類通信成為未來機(jī)動型網(wǎng)絡(luò)的三大業(yè)務(wù)形態(tài)，一方面要求邊緣和末端通信具有大寬帶無線傳輸、非正交多用戶接入等能力，另一方面要求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有高可靠、強(qiáng)實時、確定時間的信息傳送能力。另外，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要具有靈活解耦與智能重構(gòu)能力，實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能按需編排和自動化部署，提高資源利用率，為虛擬網(wǎng)絡(luò)、切片網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。

面對上述挑戰(zhàn)，通過引入基于數(shù)據(jù)智能的人工智能技術(shù)，利用人工智能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、信息提取、任務(wù)決策能力，對內(nèi)解決通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前存在的效率和能力問題，對外提供靈活智能的數(shù)字和信息服務(wù)，逐步構(gòu)建形成自動化、智能化的通信網(wǎng)絡(luò)大腦，最終實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的智能化轉(zhuǎn)型。

4總體方案

4.1總體設(shè)計思路。

（1）多維立體無縫覆蓋的超廣域智能網(wǎng)絡(luò)。新型智能網(wǎng)絡(luò)將在分布于全球的AI網(wǎng)絡(luò)云的統(tǒng)一管控和調(diào)度下，綜合利用天基、空基、陸基或?；喾N通信網(wǎng)絡(luò)平臺，智能地融合光纖、衛(wèi)星、短波、超短波、無線寬帶、微波等多種通信手段，，提供高效、廣域、立體覆蓋，支持陸基、?；⒖栈?、天基各類用戶、子網(wǎng)或應(yīng)用平臺的隨遇接入，實現(xiàn)全球可達(dá)的“廣域通”、天空地海水下立體拓展的“縱深通”。

（2）面向用戶多樣化需求的泛在超寬帶網(wǎng)絡(luò)。新型智能網(wǎng)絡(luò)將充分利用光纖通信、超寬帶無線通信等技術(shù)，構(gòu)建可提供大容量、可擴(kuò)充、智能化通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的泛在超寬帶網(wǎng)絡(luò)，提供無縫超寬帶的業(yè)務(wù)體驗，滿多樣化用戶的個性化應(yīng)用需求，實現(xiàn)陸、海、空、天、電、網(wǎng)多維空間的人機(jī)物泛在互連，支持VR/AR、無人駕駛、態(tài)勢共享等新業(yè)務(wù)應(yīng)用。

（3）面向內(nèi)容和資源服務(wù)的自主智能網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。新型智能網(wǎng)絡(luò)將由連接型網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榛谟嬎愕姆?wù)型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)由語音、寬帶和專線的傳統(tǒng)模式，轉(zhuǎn)型為搭建支持靈活多樣服務(wù)的自主智能網(wǎng)絡(luò)平臺，按需靈活提供網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度和內(nèi)容分發(fā)能力，成為服務(wù)平臺與最終用戶的紐帶，實現(xiàn)新型萬物互連網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式構(gòu)建。

（4）自主智能、扁平簡約的彈性網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。新型智能網(wǎng)絡(luò)將以信息和數(shù)據(jù)服務(wù)為中心，采用云網(wǎng)協(xié)同的扁平化、簡約型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。借助人工智能、SDN/NFV網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，自主智能滿足云計算、邊緣計算、人機(jī)協(xié)作、群體協(xié)同等新應(yīng)用服務(wù)對可靠、按需、實時、確定的多樣化業(yè)務(wù)承載需求，支撐自主智能的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管控，實現(xiàn)多樣化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)“一點(diǎn)引入，全網(wǎng)覆蓋”的應(yīng)用目標(biāo)。

4.2系統(tǒng)架構(gòu)組成。新型智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，主要由基于AI的云化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、數(shù)據(jù)中心云網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、互聯(lián)與交換云網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、用戶中心云網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等四部分組成。該架構(gòu)中，物理上分布于骨干、接入、邊緣的AI網(wǎng)絡(luò)云是組成核心，所有網(wǎng)絡(luò)均在AI網(wǎng)絡(luò)云的自主智能管控下有效運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)能力通過AI網(wǎng)絡(luò)云向用戶智能呈現(xiàn)，目標(biāo)是實現(xiàn)用戶按需智能獲取網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)，并自主管理地址、鏈路、帶寬、質(zhì)量以及接入限制等專用虛擬網(wǎng)絡(luò)資源，集中體現(xiàn)了信息化、網(wǎng)云化、智能化的架構(gòu)理念。

新型智能網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中，首先，泛在超寬帶是基礎(chǔ)，一是無處不在的寬帶接入，為接入和邊緣等移動用戶提供更高速率、更大容量、更好覆蓋的網(wǎng)絡(luò)接入與自組網(wǎng)服務(wù)。二是實現(xiàn)寬帶衛(wèi)星、寬帶移動、無線寬帶與光線的協(xié)同與融合，提供“無所不在、隨需而取、優(yōu)化利用、高效創(chuàng)造”寬帶資源;其次，彈性智能是目標(biāo)，一是網(wǎng)絡(luò)的智能快速重構(gòu)，包括物理資源快速生成與快速擴(kuò)展或調(diào)配、云服務(wù)所需虛擬網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。二是智能彈性資源配置，實現(xiàn)資源的按需配置、靈活組合、彈性伸縮，達(dá)到最大化資源利用。三是自主智能運(yùn)維管理，快速響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)需求，提高運(yùn)維管理效率，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性和自愈能力;另外，基于AI的云網(wǎng)協(xié)同是手段，一是部署協(xié)同，實現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、AI網(wǎng)絡(luò)云在物理部署上的協(xié)同。二是管控協(xié)同，實現(xiàn)感知探測資源、網(wǎng)絡(luò)資源、計算/存儲資源的協(xié)同控制。三是業(yè)務(wù)協(xié)同，實現(xiàn)用戶應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的協(xié)同感知與互動。

4.4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)。新型智能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議架構(gòu)是一個兼容通用IP網(wǎng)絡(luò)交換協(xié)議、扁平化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及AI云網(wǎng)絡(luò)控制組網(wǎng)協(xié)議的融合架構(gòu)，包含網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡(luò)控制層，如圖2所示。

（1）網(wǎng)絡(luò)控制層。

系統(tǒng)運(yùn)行于AI云網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式時，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部署于網(wǎng)絡(luò)控制層，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備多數(shù)以通用化智能平臺形式存在，包括鏈路發(fā)現(xiàn)協(xié)議、AI云控制器組網(wǎng)協(xié)議、南向接口協(xié)議集以及安全認(rèn)證協(xié)議等。

（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層。

系統(tǒng)運(yùn)行于通用IP網(wǎng)絡(luò)、扁平化網(wǎng)絡(luò)兩種組網(wǎng)模式時，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部署于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層，包含鏈路層路由協(xié)議、網(wǎng)路層路由協(xié)議。其中，網(wǎng)路層路由協(xié)議包括通用IP網(wǎng)絡(luò)路由交換協(xié)和二層/三層扁平化路由協(xié)議，而二層扁平化路由協(xié)議實現(xiàn)虛擬云終端越廣域二層網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)遷移，三層扁平路由協(xié)議實現(xiàn)虛擬云終端跨三層子網(wǎng)的動態(tài)遷移。在物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層，存在大量以物理或邏輯形態(tài)部署的網(wǎng)絡(luò)傳感器，構(gòu)成了智能通信網(wǎng)絡(luò)的觸覺感知單元。

5關(guān)鍵技術(shù)

5.1網(wǎng)絡(luò)感知測量技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)感知測量系統(tǒng)是智能融合新型網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)末梢和信息來源，決定著通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的智能化能力水平。與通用人工智能系統(tǒng)采用光電、信號、紅外、雷達(dá)、氣象等物理傳感器載荷執(zhí)行感知探測功能不同，通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的探測感知單元是一系列層級化內(nèi)嵌部署于物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層的感知測量模塊，借助帶內(nèi)或帶外資源，通過主動或被動測量手段實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自主感知，如圖3所示。

物理層包括支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)等物理傳輸形態(tài)的感知測量模塊，對象涉及比特同步、鏈路通斷、誤碼率、誤比特率等;鏈路層包括支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)等形態(tài)的邏輯鏈路測量模塊，對象涉及鏈路幀同步、丟幀率、誤幀率、幀時延、丟幀鏈路等;網(wǎng)絡(luò)層包括符合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)測量模塊，對象涉及丟包率、包時延、時延抖動、網(wǎng)絡(luò)擁塞、業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量等。感知測量數(shù)據(jù)需要通過AI網(wǎng)絡(luò)云提交給可用的智能計算處理單元進(jìn)行融合處理、認(rèn)知學(xué)習(xí)、語義表征和態(tài)勢預(yù)測，為網(wǎng)絡(luò)智能控制、路由策略生成提供支撐和依據(jù)。

5.2網(wǎng)絡(luò)智能路由算法技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)智能路由算法技術(shù)是實現(xiàn)未來新型網(wǎng)絡(luò)自主智能互聯(lián)的核心。未來人機(jī)物泛在互連的智能網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)瞬息萬變，采集信息與路由策略間的關(guān)系難以通過數(shù)學(xué)建模表達(dá)出來，目前選用強(qiáng)化學(xué)習(xí)協(xié)助路由策略生成是最符合實際場景的方法。如圖4所示的強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型PPO算法是當(dāng)前OpenAI推出的效率最高、訓(xùn)練效果最明顯、最容易實現(xiàn)的算法。該算法在訓(xùn)練過程中，環(huán)境（environment）為數(shù)據(jù)平面采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過預(yù)處理后，采集數(shù)據(jù)作為actor網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù)，actor網(wǎng)絡(luò)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)（state）輸出一組鏈路權(quán)值（action）。Actor網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果好壞由critic網(wǎng)絡(luò)評判。根據(jù)下一周期的采集數(shù)據(jù)，critic網(wǎng)絡(luò)將對actor網(wǎng)絡(luò)在前一周期做出的動作給出評判（reward），指導(dǎo)actor網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

5.3多維可編程交換轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。

多維可編程交換轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)是智能融合新型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面智能化的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)吸收了SDN數(shù)據(jù)平面與控制平面分離的思想，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基本組成要素與能力的開放性，實現(xiàn)了新協(xié)議與新應(yīng)用的快速部署。與此同時，數(shù)據(jù)平面可編程技術(shù)具有可重配置、協(xié)議無關(guān)、平臺無關(guān)等特性，進(jìn)一步抽象了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基本組成要素轉(zhuǎn)發(fā)模型，提升了數(shù)據(jù)平面靈活性并降低了運(yùn)維成本。

多維可編程交換轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)主要包括動作集和協(xié)議配置兩個組成部分，如圖5所示。其中，動作集實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分組交換轉(zhuǎn)發(fā)過程，主要包含解析器、多級流水線和緩沖區(qū)三部分，部署于CPU、FPGA、可編程交換芯片上;協(xié)議配置實現(xiàn)路由策略到轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的解析、配置、控制、形成等，一般運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的控制CPU上。在智能融合新型通信網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)通過多層級自主測量感知，實現(xiàn)高效決策重構(gòu)，形成功能和能力不同的節(jié)點(diǎn)集合，以匹配當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的整體需求?？刂茖用娓鶕?jù)拓?fù)洹h(huán)境以及應(yīng)用環(huán)境動態(tài)遷移，既可以構(gòu)建基于域集中式控制，也可以構(gòu)建分布式控制網(wǎng)絡(luò)。

6結(jié)語

新型智能網(wǎng)絡(luò)具有廣域覆蓋、泛在超寬帶、智能彈性、云網(wǎng)協(xié)同等特性，一方面可用于現(xiàn)役信息網(wǎng)絡(luò)的替補(bǔ)和延伸，快速形成自主智能、廣域覆蓋、超視距通信的通信網(wǎng)絡(luò)能力，支撐天臨空地各類用戶或平臺的超視距組網(wǎng)應(yīng)用。另一方面，通過空地多種無人平臺，在全球熱點(diǎn)地區(qū)構(gòu)建小規(guī)模智能物聯(lián)網(wǎng)，提供遂行緊急任務(wù)的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)保障。另外，通過天空地多種無人平臺，構(gòu)建廣域覆蓋、機(jī)動延伸、邊緣擴(kuò)展的新型智能網(wǎng)絡(luò)，為各類用戶智能按需提供高效、可靠、實時的通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)保障。

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