—1—附件1“寬帶通信和新型網絡”重點專項2018年度項目申報指南為落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》、《2006—2020年國家信息化發展戰略》提出的任務，國家重點研發計劃啟動實施“寬帶通信和新型網絡”重點專項（以下簡稱“本重點專項”）。根據本重點專項實施方案的部署，現提出2018年度項目申報指南。本重點專項總體目標是：開展新型網絡與高效傳輸全技術鏈研發，使我國成為普適性IP網絡和媒體網絡在技術與產業未來發展的重要主導者，B5G無線移動通信技術和標準研發的全球引領者，并在光通信領域研發達到國際先進水平，為“網絡強國”和“互聯網+”國家戰略的實施提供堅實的技術支撐。在網絡通信核心芯片、一體化融合網絡、高速光通信設備、未來無線移動通信等方面取得一批突破性成果，掌握自主知識產權，制定產業標準，開展應用示范，—1—附件1“寬帶通信和新型網絡”重點專項2018年度項目申報指南為落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》、《2006—2020年國家信息化發展戰略》提出的任務，國家重點研發計劃啟動實施“寬帶通信和新型網絡”重點專項（以下簡稱“本重點專項”）。根據本重點專項實施方案的部署，現提出2018年度項目申報指南。本重點專項總體目標是：開展新型網絡與高效傳輸全技術鏈研發，使我國成為普適性IP網絡和媒體網絡在技術與產業未來發展的重要主導者，B5G無線移動通信技術和標準研發的全球引領者，并在光通信領域研發達到國際先進水平，為“網絡強國”和“互聯網+”國家戰略的實施提供堅實的技術支撐。在網絡通信核心芯片、一體化融合網絡、高速光通信設備、未來無線移動通信等方面取得一批突破性成果，掌握自主知識產權，制定產業標準，開展應用示范，貫徹軍民融合深度發展戰略，打造完善的技術協同創新體系。本重點專項按照新型網絡技術、高效傳輸技術、一體化綜合網絡試驗與示范3個創新鏈（技術方向），共部署24個重點研究任務。專項實施周期為5年（2018—2022年）。—2—本重點專項部分項目采用部省聯動方式組織實施（項目名稱后有標注）。應用示范類部省聯動項目，由廣東省科技廳推薦，廣東省科技廳應面向全國組織優勢創新團隊申報項目。共性關鍵技術類部省聯動項目，各推薦渠道均可推薦申報，但申報項目中至少有一個課題由廣東省有關單位承擔。2018年，在3個技術方向啟動24個研究任務，擬支持24—48個項目，擬安排經費總概算為8.2億元。凡企業牽頭的項目須自籌配套經費，配套經費總額與專項經費總額比例不低于1:1。項目統一按指南二級標題（如1.1）的研究方向組織申報。除特殊說明外，擬支持項目數均為1—2項。項目實施周期不超過4年。申報項目的研究內容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。基礎前沿類、共性關鍵技術類項目的參研單位總數不超過—2—本重點專項部分項目采用部省聯動方式組織實施（項目名稱后有標注）。應用示范類部省聯動項目，由廣東省科技廳推薦，廣東省科技廳應面向全國組織優勢創新團隊申報項目。共性關鍵技術類部省聯動項目，各推薦渠道均可推薦申報，但申報項目中至少有一個課題由廣東省有關單位承擔。2018年，在3個技術方向啟動24個研究任務，擬支持24—48個項目，擬安排經費總概算為8.2億元。凡企業牽頭的項目須自籌配套經費，配套經費總額與專項經費總額比例不低于1:1。項目統一按指南二級標題（如1.1）的研究方向組織申報。除特殊說明外，擬支持項目數均為1—2項。項目實施周期不超過4年。申報項目的研究內容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。基礎前沿類、共性關鍵技術類項目的參研單位總數不超過10個，應用示范類項目的參研單位總數不超過15個。項目設1名項目負責人，項目中每個課題設1名課題負責人。指南中“擬支持項目數為1—2項”是指：在同一研究方向下，當出現申報項目評審結果前兩位評價相近、技術路線明顯不同的情況時，可同時支持這2個項目。2個項目將采取分兩個階段支持的方式。第一階段完成后將對2個項目執行情況進行評估，根據評估結果確定后續支持方式。1.新型網絡技術—3—1.1基于全維可定義的新型網絡體系架構和關鍵技術（基礎前沿類）研究內容：面向信息網絡與經濟社會各領域深度融合、萬物互聯趨勢下的高效率、智慧化、高可靠、低時延與內生安全等發展需求，以開放架構下SDN/NFV技術為基礎，以網絡基線技術創新為驅動，研究基于全維可定義的新型網絡體系架構；研究軟件定義互連技術，支持物理層、鏈路層、網絡層協議的協同重構；研究軟件定義多樣化尋址與路由技術，支持IP標識、內容標識、身份標識、地理空間位置標識的尋址、路由以及相互間的互通，滿足多元化和專業化的高效服務需求；研究網絡資源智能適配和服務技術，實現網絡資源與業務需求之間的智慧擬合；研究能夠抑制隨機性失效和人為蓄意擾動的網絡內生安全構造技術，提供具有穩定魯棒性和品質魯棒性的可信網絡服務能力。考核指標：形成體系化可增量部署的創新網絡基礎架構，具備網絡各層面的軟件可定義能力、多樣化高效靈活編址與路由能力、網絡資源與服務智能適配能力和內生安全高魯棒可信服務能力；研制原理驗證系統，支持PCIe、FC、Ethernet、RapidIO—3—1.1基于全維可定義的新型網絡體系架構和關鍵技術（基礎前沿類）研究內容：面向信息網絡與經濟社會各領域深度融合、萬物互聯趨勢下的高效率、智慧化、高可靠、低時延與內生安全等發展需求，以開放架構下SDN/NFV技術為基礎，以網絡基線技術創新為驅動，研究基于全維可定義的新型網絡體系架構；研究軟件定義互連技術，支持物理層、鏈路層、網絡層協議的協同重構；研究軟件定義多樣化尋址與路由技術，支持IP標識、內容標識、身份標識、地理空間位置標識的尋址、路由以及相互間的互通，滿足多元化和專業化的高效服務需求；研究網絡資源智能適配和服務技術，實現網絡資源與業務需求之間的智慧擬合；研究能夠抑制隨機性失效和人為蓄意擾動的網絡內生安全構造技術，提供具有穩定魯棒性和品質魯棒性的可信網絡服務能力。考核指標：形成體系化可增量部署的創新網絡基礎架構，具備網絡各層面的軟件可定義能力、多樣化高效靈活編址與路由能力、網絡資源與服務智能適配能力和內生安全高魯棒可信服務能力；研制原理驗證系統，支持PCIe、FC、Ethernet、RapidIO等4種協議的協同重構，支持4種編址與路由機制以及相互間的互通，支持不少于3種典型場景下的網絡智能控制與傳輸，能夠展示不少于20種注入式擾動場景下的內生安全效應；申請不少于30項—4—國內外發明專利，向國內外標準化組織提交不少于5項標準草案。1.2互聯網基礎行為測量與分析（基礎前沿類）研究內容：針對當前互聯網和IPv6互聯網的基礎網絡行為缺乏全面而深入的理論認識的現狀，研究網絡基礎行為的大規模精確測量、多維度關聯分析等基本科學問題，進而建立互聯網基礎行為的基礎理論體系，實現當前互聯網和IPv6互聯網基礎網絡行為的可知曉、可解析。研究互聯網基礎行為測量與分析方法，建立IPv6互聯網基礎行為大規模精確測量的方法學；研究互聯網基礎行為測量指標體系框架及關鍵測量指標測量方法；研究巨量測量數據的高效管理與共享方法；研究網絡基礎行為多維度關聯分析理論、網絡基礎行為的預測方法與定位技術；面向大規模生產網絡，研制網絡基礎行為測量與基本分析原型系統。考核指標：提出互聯網基礎行為的大規模分布式多參數聯合精確測量方法與技術，包括分布式測量點部署優化方法、采樣理論等；—4—國內外發明專利，向國內外標準化組織提交不少于5項標準草案。1.2互聯網基礎行為測量與分析（基礎前沿類）研究內容：針對當前互聯網和IPv6互聯網的基礎網絡行為缺乏全面而深入的理論認識的現狀，研究網絡基礎行為的大規模精確測量、多維度關聯分析等基本科學問題，進而建立互聯網基礎行為的基礎理論體系，實現當前互聯網和IPv6互聯網基礎網絡行為的可知曉、可解析。研究互聯網基礎行為測量與分析方法，建立IPv6互聯網基礎行為大規模精確測量的方法學；研究互聯網基礎行為測量指標體系框架及關鍵測量指標測量方法；研究巨量測量數據的高效管理與共享方法；研究網絡基礎行為多維度關聯分析理論、網絡基礎行為的預測方法與定位技術；面向大規模生產網絡，研制網絡基礎行為測量與基本分析原型系統。考核指標：提出互聯網基礎行為的大規模分布式多參數聯合精確測量方法與技術，包括分布式測量點部署優化方法、采樣理論等；建立互聯網基礎行為測量的指標體系框架，實現基于RFC2544的時延、吞吐量、背靠背、幀丟失率等測試測量，并提出不少于4種關鍵測量指標的新測量方法；建立巨量測量數據的分類存儲、管理和共享平臺，提出支持巨量數據長期保真存儲高的效數據約減方法；建立互聯網基礎行為分析框架，提出網絡基礎行為的特征挖掘和多維度關聯分析算法，構建大規模網絡常態—5—行為下典型網絡子系統的規范性基準；提出網絡異常行為的實時在線檢測和預測方法，以及網絡異常行為的追蹤溯源和定位方法；網絡基礎行為測量與分析原型系統能夠支持100G鏈路流量采集和測量，能夠支持PB級別行為測量數據的存儲、管理、共享與可視化，在大規模全國性主干網絡中部署測量與分析平臺，集成上述關鍵技術，支持主動和被動測量，要求部署的支持流量采集分析的被動測量節點數量不少于30個，主動測試節點數量不少于1500個。申請10項以上國內外發明專利。1.3一體化融合網絡體系結構和關鍵技術研究（基礎前沿類）研究內容：針對互聯網、移動通信網絡、廣播電視網、空間信息網絡、海洋網絡等多種異構網絡的安全高效互通面臨的技術難題，實現未來一體化的融合網絡，以IPv6網體系結構為基礎，研究大規模可擴展、時空大尺度、多維高性能、真實全可安—5—行為下典型網絡子系統的規范性基準；提出網絡異常行為的實時在線檢測和預測方法，以及網絡異常行為的追蹤溯源和定位方法；網絡基礎行為測量與分析原型系統能夠支持100G鏈路流量采集和測量，能夠支持PB級別行為測量數據的存儲、管理、共享與可視化，在大規模全國性主干網絡中部署測量與分析平臺，集成上述關鍵技術，支持主動和被動測量，要求部署的支持流量采集分析的被動測量節點數量不少于30個，主動測試節點數量不少于1500個。申請10項以上國內外發明專利。1.3一體化融合網絡體系結構和關鍵技術研究（基礎前沿類）研究內容：針對互聯網、移動通信網絡、廣播電視網、空間信息網絡、海洋網絡等多種異構網絡的安全高效互通面臨的技術難題，實現未來一體化的融合網絡，以IPv6網體系結構為基礎，研究大規模可擴展、時空大尺度、多維高性能、真實全可安信、開放融合的一體化新型網絡體系結構及其協議關鍵技術，為未來新型網絡的發展奠定理論和技術基礎。考核指標：以IPv6網體系結構為基礎，提出新型的一體化融合網絡體系結構與協議體系；研發一體化融合網絡可擴展路由技術和典型核心路由交換系統，支持三種以上異構網絡間的一體化和多維高效路由；研發支持時空大尺度、路徑多元化的新型智能傳送技術，實現差異傳送路徑間的協同控制，協同傳送—6—和動態適應路徑的調整；研發一體化融合網絡真實安全可信技術，實現源地址認證、用戶身份認證和路由信息認證；向IETF等國際和國內標準化組織提交5項標準草案。1.4大規模安全可信的編址路由關鍵技術和應用示范（共性關鍵技術類）研究內容：針對IPv6互聯網在規模部署全面演進過程中，面臨巨大地址空間帶來的可擴展和安全可信問題，建立具有自主技術體系的新型網絡體系結構，保證網絡實體各關聯要素的驗證、映射及路由行為的真實，通過大規模試驗驗證其關健技術與設備系統。研究與用戶身份可靈活關聯的、可擴展和可驗證的IPv6編址方法；實現網絡實體網絡行為各要素可追溯的編址路由自主技術體系，構建涵蓋接入網、主干網和網間互聯的試驗驗證平臺；研究開發接入網地址和用戶上網驗證相關聯的關鍵技術、專用設備及—6—和動態適應路徑的調整；研發一體化融合網絡真實安全可信技術，實現源地址認證、用戶身份認證和路由信息認證；向IETF等國際和國內標準化組織提交5項標準草案。1.4大規模安全可信的編址路由關鍵技術和應用示范（共性關鍵技術類）研究內容：針對IPv6互聯網在規模部署全面演進過程中，面臨巨大地址空間帶來的可擴展和安全可信問題，建立具有自主技術體系的新型網絡體系結構，保證網絡實體各關聯要素的驗證、映射及路由行為的真實，通過大規模試驗驗證其關健技術與設備系統。研究與用戶身份可靈活關聯的、可擴展和可驗證的IPv6編址方法；實現網絡實體網絡行為各要素可追溯的編址路由自主技術體系，構建涵蓋接入網、主干網和網間互聯的試驗驗證平臺；研究開發接入網地址和用戶上網驗證相關聯的關鍵技術、專用設備及系統；研究開發主干網安全可信路由關鍵技術、專用設備及系統，支持路由行為追溯，支持基于用戶可信身份的網絡分級路由、監控和追溯；研究開發網間互聯可信路由關鍵技術、專用設備及系統，支持網間地址驗證的協作、路由攻擊防御、分級路由過濾和追溯審計。考核指標：大規模試驗驗證和應用示范系統涵蓋接入網、主干網和網間互聯；IPv6地址生成機制支持多接入場景和多種管理—7—需求，支持多管理域協作；安全可信路由技術和系統涵蓋接入、域內、域間等各層次區域，支持地址分配、身份認證和路由行為等網絡全狀態的管理和控制，網絡真實路徑驗證的分組驗證開銷不超過10%；網間互聯可信路由實現與國內、國際典型網絡互聯互通。1.5開放協同可控的軟件定義網絡關鍵技術與系統（共性關鍵技術類）研究內容：面向運營商級網絡服務定制化的轉型需求，探索開放協同可控的軟件定義網絡（SDN）架構與機理，研究支持異構設備混合組網的控制平面技術與系統；研究自動化、模型驅動的業務編排平面技術與系統；研究白盒化、可重構、高效率的數據平面技術與系統，支持協議無關轉發的高性能數據包處理；研究基于資源池化與精細粒度的IP網絡與光網絡協同技術與系統；研究支持SDN、網絡功能虛擬化、標簽與隧道轉發的服務器智能網卡技術與系統。構建基于軟件定義的運營商級試驗網絡，并開展示范應用。考核指標：實現運營商級高性能、高可靠、高可擴展的SDN控制器，支持分布式集群擴展和多種南北向接口，支持TB級網—7—需求，支持多管理域協作；安全可信路由技術和系統涵蓋接入、域內、域間等各層次區域，支持地址分配、身份認證和路由行為等網絡全狀態的管理和控制，網絡真實路徑驗證的分組驗證開銷不超過10%；網間互聯可信路由實現與國內、國際典型網絡互聯互通。1.5開放協同可控的軟件定義網絡關鍵技術與系統（共性關鍵技術類）研究內容：面向運營商級網絡服務定制化的轉型需求，探索開放協同可控的軟件定義網絡（SDN）架構與機理，研究支持異構設備混合組網的控制平面技術與系統；研究自動化、模型驅動的業務編排平面技術與系統；研究白盒化、可重構、高效率的數據平面技術與系統，支持協議無關轉發的高性能數據包處理；研究基于資源池化與精細粒度的IP網絡與光網絡協同技術與系統；研究支持SDN、網絡功能虛擬化、標簽與隧道轉發的服務器智能網卡技術與系統。構建基于軟件定義的運營商級試驗網絡，并開展示范應用。考核指標：實現運營商級高性能、高可靠、高可擴展的SDN控制器，支持分布式集群擴展和多種南北向接口，支持TB級網絡狀態容量，支持毫秒級主備切換能力，在骨干、邊緣接入、數據中心等場景支持白盒和廠商設備混合組網，支持SD-WAN，建—8—立控制器能力評估指標和工具，向ONOS/ODL等開源社區貢獻核心代碼。實現運營商級業務設計、編排和運維管理系統，支持模型驅動的系統設計實現，貢獻ONAP等開源社區核心代碼；研制白盒化、協議無關高速轉發設備，吞吐量不低于6.4Tbps，支持開源網絡設備操作系統；研發IP+光協同控制器，可管理IP與光設備不少于1000臺，可管理業務數量不少于10000個，開展現網試驗與驗證；實現軟件定義的服務器智能網卡，聚合交換能力不低于128Gbps。構建覆蓋不少于10個城市的試驗網絡，城市間骨干帶寬不低于100Gbps，開展示范應用。1.6—8—立控制器能力評估指標和工具，向ONOS/ODL等開源社區貢獻核心代碼。實現運營商級業務設計、編排和運維管理系統，支持模型驅動的系統設計實現，貢獻ONAP等開源社區核心代碼；研制白盒化、協議無關高速轉發設備，吞吐量不低于6.4Tbps，支持開源網絡設備操作系統；研發IP+光協同控制器，可管理IP與光設備不少于1000臺，可管理業務數量不少于10000個，開展現網試驗與驗證；實現軟件定義的服務器智能網卡，聚合交換能力不低于128Gbps。構建覆蓋不少于10個城市的試驗網絡，城市間骨干帶寬不低于100Gbps，開展示范應用。1.6自主可控高性能路由器及關鍵技術（共性關鍵技術類）研究內容：隨著云計算、大數據、大視頻的興起，互聯網流量飛速增長，迫切需要研究具備我國自主知識產權、技術上國際領先的高性能路由器及其關鍵技術。采用自主知識產權核心芯片研，制T級別高性能路由器，關鍵硬件組件冗余備份，支持CLOS交換矩陣無阻塞交換，支持高密度端口線速轉發，支持大容量IPv4和IPv6雙棧路由表，支持基于SDN的云網協同端到端自動化部署，支持流量智能調度、IP+光協同、網絡切片等功能。研究下一代網絡處理器體系架構及關鍵技術，實現芯片原型，研究簽堆標棧加速處理機制，研究路由器緩存優化等技術。考核指標：采用我國自主知識產權的網絡處理芯片和分組交—9—換芯片，高性能路由器設備單槽位接口容量不少于4Tbps（256字節），整機容量64Tbps以上，關鍵部件冗余備份，單槽可提供不少于8個400GE端口；采用我國自主研發、安全可控的路由操作系統，雙棧路由轉發表容量達到3MIPv4+1MIPv6，支持IPv6二維路由、可信源認證，支持EVPN、BIER等協議，支持4種以上SDN北向接口，支持IP+光聯合調度。下一代網絡處理芯片基于通用指令集處理器核和高級語言編程，支持處理器架構感知—9—換芯片，高性能路由器設備單槽位接口容量不少于4Tbps（256字節），整機容量64Tbps以上，關鍵部件冗余備份，單槽可提供不少于8個400GE端口；采用我國自主研發、安全可控的路由操作系統，雙棧路由轉發表容量達到3MIPv4+1MIPv6，支持IPv6二維路由、可信源認證，支持EVPN、BIER等協議，支持4種以上SDN北向接口，支持IP+光聯合調度。下一代網絡處理芯片基于通用指令集處理器核和高級語言編程，支持處理器架構感知（TLB表，Cache層次等）的分組處理程序編程模型。研究路由器緩存優化技術，對突發流量給出毫秒級緩存。1.7新型域名解析系統架構和關鍵技術（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：研究基于區塊鏈技術的無中心化管理、各方參與平、等開放、可監管的新型根域名和權威域名解析系統的架構、協議與標準，建立新型域名解析架構；提出新型高性能、低延遲、高容錯性、無分岔、適應聯盟協同運作的根域名解析共識算法與機制，結合異構場景研究高效的動態多重分布式存儲編碼，為新型根域名解析系統平臺研發高效能高安全的分布式存儲系統，結合區塊鏈技術構建不可篡改的日志管理方法；研究高精度的分布式時鐘同步技術，提供高精度安全事件分析。考核指標：提出基于區塊鏈的分布式根域名解析系統原型、—10—架構、協議與標準，支撐國家網絡空間主權理念；提出新型高效能、無分叉的區塊鏈共識算法與機制，事務處理時延小于1分鐘；研發基于區塊鏈技術的分布式存儲方案根域名系統，容量線性可擴展，實驗系統容量大于200TB；域名系統中同一個物理地點的服務器其分布式同步時鐘支持實時高精度的事件分析；至少有5個國家級域名參與分布式根域名解析方案的實驗；申請10項以上國內外發明專利，向國家及IETF/ITU/ETSI等標準組織提交5項標準草案。1.8基于數據驅動和人工智能的未來新型網絡演進（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：面向未來網絡的復雜場景應用，利用大數據分析、機器學習、人工智能，改造相關的未來網絡架構和核心控制機制，實現自我學習、自我適應、自我演進；研究面向未來網絡應用的大數據—10—架構、協議與標準，支撐國家網絡空間主權理念；提出新型高效能、無分叉的區塊鏈共識算法與機制，事務處理時延小于1分鐘；研發基于區塊鏈技術的分布式存儲方案根域名系統，容量線性可擴展，實驗系統容量大于200TB；域名系統中同一個物理地點的服務器其分布式同步時鐘支持實時高精度的事件分析；至少有5個國家級域名參與分布式根域名解析方案的實驗；申請10項以上國內外發明專利，向國家及IETF/ITU/ETSI等標準組織提交5項標準草案。1.8基于數據驅動和人工智能的未來新型網絡演進（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：面向未來網絡的復雜場景應用，利用大數據分析、機器學習、人工智能，改造相關的未來網絡架構和核心控制機制，實現自我學習、自我適應、自我演進；研究面向未來網絡應用的大數據處理和人工智能理論，分析和利用各種復雜、異構數據，全面應對高維度、高速非平穩變化的系統狀態與用戶需求，開發有自我學習能力的人工智能技術，為未來通信系統資源分配提供復雜決策能力；研究基于大數據和機器學習的物理傳輸層和接入層優化理論，著眼未來非平穩高動態的應用場景，研究新的物理層、接入層傳輸和控制機制；研究基于人工智能技術的多層網絡資源調配技術，支持不同類型、不同要求、不同特征的服務；整—11—體考慮接入網絡、傳輸網絡、邊緣計算、云計算網絡的有機結合，提出通信和計算相融合的新理論，研究基于人工智能的新型組網關鍵技術。考核指標：在支撐未來新型網絡的機器學習和人工智能技術、數據驅動的多層傳輸機制和資源分配、基于大數據分析和面向用戶體驗的網絡智能服務、基于人工智能的自適應網絡控制新架構、以數據驅動和人工智能為核心的新型組網技術等方面建立起能支撐海量業務服務、高差異用戶需求和非平穩動態應用環境的技術體系；研制以數據驅動和人工智能為核心的新型網絡架構原型設備與系統，驗證本項目的相關基礎理論與技術。與傳統的基于模型的網絡設計方案相比，物理層非平穩環境下平均鏈路速率至少增加20%，接入層平均支撐用戶數量至少增加30%，網絡層平均包延遲至少減少30%。申請10項以上國內外發明專利，提交國際或行業標準建議草案4項。2.高效傳輸技術—11—體考慮接入網絡、傳輸網絡、邊緣計算、云計算網絡的有機結合，提出通信和計算相融合的新理論，研究基于人工智能的新型組網關鍵技術。考核指標：在支撐未來新型網絡的機器學習和人工智能技術、數據驅動的多層傳輸機制和資源分配、基于大數據分析和面向用戶體驗的網絡智能服務、基于人工智能的自適應網絡控制新架構、以數據驅動和人工智能為核心的新型組網技術等方面建立起能支撐海量業務服務、高差異用戶需求和非平穩動態應用環境的技術體系；研制以數據驅動和人工智能為核心的新型網絡架構原型設備與系統，驗證本項目的相關基礎理論與技術。與傳統的基于模型的網絡設計方案相比，物理層非平穩環境下平均鏈路速率至少增加20%，接入層平均支撐用戶數量至少增加30%，網絡層平均包延遲至少減少30%。申請10項以上國內外發明專利，提交國際或行業標準建議草案4項。2.高效傳輸技術2.1P比特級光傳輸系統與關鍵技術研究（基礎前沿類）研究內容：針對光纖傳輸網干線帶寬每9—12個月翻一番的重大需求，解決P比特級超大容量光傳輸的多維度復用和多維度復用容量理論極限。開展P比特級超大容量光傳輸系統關鍵技術研究，包括P比特級多維復用光傳輸系統基礎理論與方法研究、—12—適用于P比特級光傳輸系統的核心光電單元研制等。提出P比特級超大容量光傳輸系統機理與模式，基于自主可控器件，建立一整套P比特級超大容量光傳輸系統技術體系，為實現從傳統波分復用模式到新型多維度并行復用模式的轉變，最大限度提升網絡干線傳輸容量、最大限度提升系統譜效率，突破現有網絡光傳輸容量極限奠定技術基礎和提供核心技術支持，以應對目前的傳輸容量危機，滿足未來我國日益增長的帶寬和容量需求。考核指標：實現P比特級的傳輸基礎理論研究、核心技術突破以及系統驗證。研究支持P比特級相干光通信關鍵技術，完善光纖信道下香農信息論的發展，提出高波特率、大譜效率光信號的產生、探測和處理方法；構建P比特光傳輸系統降低信道損傷和串擾的方法體系。基于上述技術，掌握逼近光纖傳輸系統香濃容量極限的實現方法，搭建實驗驗證平臺，實現譜效率不低于200bit/s/Hz、傳輸距離不少于1000公里、容量距離積不低于1000Pb/s×km的P比特級光纖傳輸系統驗證。2.2基于新型光纖、新放大高速光傳輸技術及系統驗證（基礎前沿類）—12—適用于P比特級光傳輸系統的核心光電單元研制等。提出P比特級超大容量光傳輸系統機理與模式，基于自主可控器件，建立一整套P比特級超大容量光傳輸系統技術體系，為實現從傳統波分復用模式到新型多維度并行復用模式的轉變，最大限度提升網絡干線傳輸容量、最大限度提升系統譜效率，突破現有網絡光傳輸容量極限奠定技術基礎和提供核心技術支持，以應對目前的傳輸容量危機，滿足未來我國日益增長的帶寬和容量需求。考核指標：實現P比特級的傳輸基礎理論研究、核心技術突破以及系統驗證。研究支持P比特級相干光通信關鍵技術，完善光纖信道下香農信息論的發展，提出高波特率、大譜效率光信號的產生、探測和處理方法；構建P比特光傳輸系統降低信道損傷和串擾的方法體系。基于上述技術，掌握逼近光纖傳輸系統香濃容量極限的實現方法，搭建實驗驗證平臺，實現譜效率不低于200bit/s/Hz、傳輸距離不少于1000公里、容量距離積不低于1000Pb/s×km的P比特級光纖傳輸系統驗證。2.2基于新型光纖、新放大高速光傳輸技術及系統驗證（基礎前沿類）研究內容：建立以新波段、新光纖、新放大為核心的高速光傳輸系統的理論模型，完成以新波段、新光纖、新放大為核心的高速光傳輸系統架構設計，探索基于新波段新光纖的光傳輸系統—13—的調制解調及復用解復用新工作機理，研制新波段調制解調、復用解復用核心光電器件及模塊，分析新波段、新光纖、新放大為核心的新一代高速光傳輸損傷機理及補償機制，搭建一套基于新波段、新光纖、新放大的高速光傳輸理論驗證系統。考核指標：（1）在新型光纖研究方面：研制多芯少模光纖，其單芯直徑為17±0.5μm，包層直徑為250±5μm，三個導模的色散數值不高于18.5±2ps/(nm?km)，模式色散小于1ns/km1/2，空間復用維數密度與單模光纖比提高至少25倍，LP01模損耗<0.32dB/km，有效模場面積>90μm，串擾<-60dB/km，彎曲損耗<0.2dB@彎曲半徑—13—的調制解調及復用解復用新工作機理，研制新波段調制解調、復用解復用核心光電器件及模塊，分析新波段、新光纖、新放大為核心的新一代高速光傳輸損傷機理及補償機制，搭建一套基于新波段、新光纖、新放大的高速光傳輸理論驗證系統。考核指標：（1）在新型光纖研究方面：研制多芯少模光纖，其單芯直徑為17±0.5μm，包層直徑為250±5μm，三個導模的色散數值不高于18.5±2ps/(nm?km)，模式色散小于1ns/km1/2，空間復用維數密度與單模光纖比提高至少25倍，LP01模損耗<0.32dB/km，有效模場面積>90μm，串擾<-60dB/km，彎曲損耗<0.2dB@彎曲半徑為15cm時。設計、制作超模光纖，減小空間模式色散。指標：空間模式數≥6，空間模式色散8ps/km1/2。研制插入損耗不高于2dB、光芯片體積不大于32mm3的空分復用光纖復用/解復用關鍵單元。（2）在新放大機理研究方面：研制空分復用增益光纖，增益倍數不低于20dB，其稀土離子摻雜濃度＞2500ppm，實現1000km傳輸鏈路模式增益差不高于2dB。基于自研的新型光纖和光纖放大器，實現大空間復用維數密度（相比于單模光纖提高至少25倍）距離不小于100km的光傳輸系統驗證。（3）在新波段通信系統方面：研制C波段到2μm寬帶通信—14—用空心光纖，單模截止波長小于1.7μm，光纖最低損耗小于3dB/km，光纖包層直徑250±5μm，非線性系數小于0.01W-1?km-1。研制匹配寬帶集成光源。基于自研的寬帶空心光纖和光源，在C波段到2μm波段逐一實現單波傳輸距離不低于2公里空心光纖鏈路傳輸，傳輸速率不低于50Gb/s。2.3大規模無線通信物理層基礎理論與技術（基礎前沿類）研究內容：針對未來移動通信的巨流量、巨連接持續發展需求，以及由此派生出的大維空時無線通信和巨址無線通信兩個方面的科學問題，開展大規模無線通信物理層基礎理論與技術研究，形成大規模無線通信信道建模和信息理論分析基礎、無線傳輸理論方法體系及計算體系，獲取源頭創新理論與技術成果，構建實測、評估與技術驗證原型系統。研究面向未來全頻段全場景大規模無—14—用空心光纖，單模截止波長小于1.7μm，光纖最低損耗小于3dB/km，光纖包層直徑250±5μm，非線性系數小于0.01W-1?km-1。研制匹配寬帶集成光源。基于自研的寬帶空心光纖和光源，在C波段到2μm波段逐一實現單波傳輸距離不低于2公里空心光纖鏈路傳輸，傳輸速率不低于50Gb/s。2.3大規模無線通信物理層基礎理論與技術（基礎前沿類）研究內容：針對未來移動通信的巨流量、巨連接持續發展需求，以及由此派生出的大維空時無線通信和巨址無線通信兩個方面的科學問題，開展大規模無線通信物理層基礎理論與技術研究，形成大規模無線通信信道建模和信息理論分析基礎、無線傳輸理論方法體系及計算體系，獲取源頭創新理論與技術成果，構建實測、評估與技術驗證原型系統。研究面向未來全頻段全場景大規模無線通信系統構建，建立典型頻段和場景下統一的大維信道統計表征模型，研究大維統計參數獲取理論方法；圍繞大維空時無線通信和巨址無線通信，開展大規模無線通信極限性能分析研究，形成大規模無線通信信息理論分析基礎；研究具有普適性的大維空時傳輸理論與技術，突破典型頻段和場景下大維信道信息獲取瓶頸，解決大維空時傳輸的系統實現復雜性以及對典型頻段和場景的適應性等問題，支撐巨流量的系統業務承載；研究大維隨機接入理論與技術，解決典型頻段和場景下大維隨機接入的頻譜和—15—功率有效性、實時性及可靠性等問題，支撐巨連接的系統業務承載；研究大規模無線通信的靈巧計算、深度學習及統計推斷等理論與技術，形成大規模無線通信計算體系，解決計算復雜性和分析方法的局限性等問題。考核指標：形成大規模無線通信信道建模和信息理論分析基礎，建立大規模無線通信物理層傳輸理論方法體系及計算體系，獲取源頭創新理論與技術成果，提升系統頻譜效率、功率效率、速率容量和用戶終端容量等指標10倍以上(相比于現有移動寬帶和窄帶物聯網技術)，為未來大規模無線通信系統的構建奠定堅實的理論基礎；完成實測、評估及技術驗證原型系統構建，基站側天線單元總數不少于256，大維隨機接入的終端總數不少于100，系統配置可靈活擴展；申請50項以上國內外發明專利，取得重要的國際影響。2.4T比特級超長跨距光傳輸系統關鍵技術研究與應用示范—15—功率有效性、實時性及可靠性等問題，支撐巨連接的系統業務承載；研究大規模無線通信的靈巧計算、深度學習及統計推斷等理論與技術，形成大規模無線通信計算體系，解決計算復雜性和分析方法的局限性等問題。考核指標：形成大規模無線通信信道建模和信息理論分析基礎，建立大規模無線通信物理層傳輸理論方法體系及計算體系，獲取源頭創新理論與技術成果，提升系統頻譜效率、功率效率、速率容量和用戶終端容量等指標10倍以上(相比于現有移動寬帶和窄帶物聯網技術)，為未來大規模無線通信系統的構建奠定堅實的理論基礎；完成實測、評估及技術驗證原型系統構建，基站側天線單元總數不少于256，大維隨機接入的終端總數不少于100，系統配置可靈活擴展；申請50項以上國內外發明專利，取得重要的國際影響。2.4T比特級超長跨距光傳輸系統關鍵技術研究與應用示范（共性關鍵技術類）研究內容：隨著光纖通信系統容量的提升，除骨干網外，光網絡架構中的各個層級的傳輸容量都亟待升級。本項目針對海洋網和城域網傳輸兩個不同的應用場景，對T比特級光傳輸系統進行研究。探索適用于海洋網和城域網體系下超長跨距場景下，T比特級光傳輸系統的新型架構、新型放大技術、超高靈敏度調制—16—接收技術等關鍵技術。搭建示范系統，開展T比特級超長跨距系統架構及關鍵核心光電器件的技術驗證，并開展示范應用。考核指標：研制兩套不同應用場景的超長傳輸系統。超長單跨海洋傳輸：采用自主研發的光纖光纜、自研的高速成幀芯片、信號處理單元、集成光調制器和接收機、驅動器和跨阻放大單元，實現總傳輸速率不低于10Tb/s、傳輸距離不小于400km的超長單跨距實時光傳輸系統，并實現現網示范應用；城域網傳輸：采用超低成本、單偏振、單探測光傳輸模塊，實現總速率不低于1Tb/s，傳輸距離不小于300km的城域網實時光傳輸系統，并作示范工程應用。2.5廣覆蓋、超大容量的新型光接入系統研究及應用示范（共性關鍵技術類）—16—接收技術等關鍵技術。搭建示范系統，開展T比特級超長跨距系統架構及關鍵核心光電器件的技術驗證，并開展示范應用。考核指標：研制兩套不同應用場景的超長傳輸系統。超長單跨海洋傳輸：采用自主研發的光纖光纜、自研的高速成幀芯片、信號處理單元、集成光調制器和接收機、驅動器和跨阻放大單元，實現總傳輸速率不低于10Tb/s、傳輸距離不小于400km的超長單跨距實時光傳輸系統，并實現現網示范應用；城域網傳輸：采用超低成本、單偏振、單探測光傳輸模塊，實現總速率不低于1Tb/s，傳輸距離不小于300km的城域網實時光傳輸系統，并作示范工程應用。2.5廣覆蓋、超大容量的新型光接入系統研究及應用示范（共性關鍵技術類）研究內容：為了滿足下一代光接入網設備更大覆蓋范圍、超大容量、更多接入類型的發展需求，開展面向代超大容量、廣覆蓋的新型光接入技術基礎研究、系統集成和示范應用。研究符合光接入網長期演進的新型光接入系統，研究超密集光接入網的高靈敏度低成本相干檢測技術、非線性串擾抑制方法、相干信號實時接收技術、超密集波分復用相干收發技術等，研究適應下一代光分配網絡的大容量無線前傳新型架構、新的接口規范及大容量低時延彈性智能的光與無線融合等關鍵技術。在此基礎上，—17—研制光接入局端和用戶側設備樣機，搭建示范系統，開展超大容量、廣覆蓋、多元融合的下一代新型光接入技術驗證，并開展現網示范工程應用。考核指標：根據不同類型接入網需求，研制C波段超密集波分復用相干接入實時系統，下行總容量不低于3.2Tb/s，波長到戶速率不低于10Gb/s，功率預算不低于26dB，接入距離不低于20公里，并完成示范工程應用；研制支持5G前傳的多元融合光接入系統，支持eCPRI/CPRI接口，單端口速率支持50Gb/s及以上，等效總容量不低于800Gb/s，接入距離不低于10公里，并完成現網示范工程應用。2.6同軸寬帶接入關鍵技術研究及規模應用示范（共性關鍵技術類）—17—研制光接入局端和用戶側設備樣機，搭建示范系統，開展超大容量、廣覆蓋、多元融合的下一代新型光接入技術驗證，并開展現網示范工程應用。考核指標：根據不同類型接入網需求，研制C波段超密集波分復用相干接入實時系統，下行總容量不低于3.2Tb/s，波長到戶速率不低于10Gb/s，功率預算不低于26dB，接入距離不低于20公里，并完成示范工程應用；研制支持5G前傳的多元融合光接入系統，支持eCPRI/CPRI接口，單端口速率支持50Gb/s及以上，等效總容量不低于800Gb/s，接入距離不低于10公里，并完成現網示范工程應用。2.6同軸寬帶接入關鍵技術研究及規模應用示范（共性關鍵技術類）研究內容：研究萬兆同軸寬帶接入技術，重點突破有線電視電纜網絡全頻譜資源獲取與利用、超高頻譜效率與接近香農極限的物理層信息傳輸、支持適應不同業務服務質量保證的高效靈活超低延遲媒體接入控制層機制等關鍵基礎技術，研制具備萬兆接入能力同軸寬帶接入原型設備及關鍵射頻元器件，形成一系列擁有自主知識產權的萬兆同軸寬帶接入行業和國際標準建議。研制基于自主知識產權核心芯片的同軸寬帶接入產品設備及其網管系統，進行規模部署和示范應用，提升我國已經鋪設廣播同軸—18—寬帶接入能力，使之成為國家信息基礎設施的一個重要組成部分。考核指標：以高性能同軸電纜接入技術為基礎，建立具備超寬通信模擬帶寬（不低于1GHz）、超高頻譜效率（不低于10bit/s/Hz）、超低延遲（平均1ms以內）、超精細帶寬分配顆粒度（帶寬分配粒度256Kbps）、靈活適應多業務需求QoS保證、支持10Gb/s接入速率的萬兆同軸寬帶接入技術，研制萬兆同軸寬帶接入局端/終端原型樣機及其關鍵射頻元器件，形成一系列擁有自主知識產權的相關行業和國際標準建議，制定萬兆同軸寬帶接入物理層傳輸技術和媒體接入控制層行業標準草案1份，向國際電信聯盟（ITU-T）提交不少于2份萬兆同軸寬帶接入技術標準提案。研制基于自主知識產權核心芯片的同軸寬帶接入系統局端/終—18—寬帶接入能力，使之成為國家信息基礎設施的一個重要組成部分。考核指標：以高性能同軸電纜接入技術為基礎，建立具備超寬通信模擬帶寬（不低于1GHz）、超高頻譜效率（不低于10bit/s/Hz）、超低延遲（平均1ms以內）、超精細帶寬分配顆粒度（帶寬分配粒度256Kbps）、靈活適應多業務需求QoS保證、支持10Gb/s接入速率的萬兆同軸寬帶接入技術，研制萬兆同軸寬帶接入局端/終端原型樣機及其關鍵射頻元器件，形成一系列擁有自主知識產權的相關行業和國際標準建議，制定萬兆同軸寬帶接入物理層傳輸技術和媒體接入控制層行業標準草案1份，向國際電信聯盟（ITU-T）提交不少于2份萬兆同軸寬帶接入技術標準提案。研制基于自主知識產權核心芯片的同軸寬帶接入系統局端/終端工程樣機及其網管系統，具備雙向網絡感知與管控能力。行進規模部署和應用示范，覆蓋用戶超過100萬戶，單用戶接入能力超過500Mbps，實現包括4K/8K交互式高清晰度電視、VR/xR等多種業務示范，示范通過樓內同軸電纜提供的集客業務。2.7太赫茲無線通信技術與系統（共性關鍵技術類）研究內容：面向空間高速傳輸和下一代移動通信的應用需求，研究太赫茲高速通信系統總體技術方案，研究太赫茲空間和地面通信的信道模型，研究高速高精度的太赫茲信號捕獲和跟蹤技術研；究低復雜度、低功耗的高速基帶信號處理技術和集成電路設計—19—方法，研制太赫茲高速通信基帶平臺；研究太赫茲高速調制技術，包括太赫茲直接調制技術、太赫茲混頻調制技術、太赫茲光電調制技術，研制太赫茲高速通信射頻單元；集成太赫茲通信基帶、射頻和天線，開發太赫茲高速通信實驗系統，完成太赫茲高速通信試驗。考核指標：形成太赫茲高速通信總體技術方案和信道模型，為未來太赫茲通信技術標準制定奠定基礎。基于自主可控器件，完成太赫茲高速通信實驗系統2套，工作頻率大于0.2THz，射頻帶寬大于10GHz，信息傳輸速率大于30Gbps，地面傳輸距離大于1000米，誤碼率小于1E-6，捕獲跟蹤精度優于0.003度。申請30項以上國內外發明專利。2.8面向基站的大規模無線通信新型天線與射頻技術（共性關鍵技術類，部省聯動任務）—19—方法，研制太赫茲高速通信基帶平臺；研究太赫茲高速調制技術，包括太赫茲直接調制技術、太赫茲混頻調制技術、太赫茲光電調制技術，研制太赫茲高速通信射頻單元；集成太赫茲通信基帶、射頻和天線，開發太赫茲高速通信實驗系統，完成太赫茲高速通信試驗。考核指標：形成太赫茲高速通信總體技術方案和信道模型，為未來太赫茲通信技術標準制定奠定基礎。基于自主可控器件，完成太赫茲高速通信實驗系統2套，工作頻率大于0.2THz，射頻帶寬大于10GHz，信息傳輸速率大于30Gbps，地面傳輸距離大于1000米，誤碼率小于1E-6，捕獲跟蹤精度優于0.003度。申請30項以上國內外發明專利。2.8面向基站的大規模無線通信新型天線與射頻技術（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：面向未來移動通信應用，滿足全場景、巨流量廣、應用下無線通信的需求，解決跨頻段、高效率、全空域覆蓋天線射頻領域的理論與技術實現問題，研究可配置、大規模陣列天線與射頻技術，突破多頻段、高集成射頻電路面臨的低功耗、高效率、低噪聲、非線性、抗互擾等多項關鍵性挑戰，提出新型大規模陣列天線設計理論與技術、高集成度射頻電路優化設計理論與實現方法、以及高性能大規模模擬波束成型網絡設計技術，研—20—制實驗樣機，支撐系統性能驗證。考核指標：實現3.5GHz與4.9GHz等多頻段共口徑多功能集成大規模天線、高性能大規模模擬波束成型網絡、立體覆蓋大規模天線陣列。陣列天線單元數不低于512，多頻段共口徑集成天線輻射效率不低于70%，不同頻段端口隔離度不低于25dB，波束成型網絡損耗小于3dB，立體覆蓋天線陣列覆蓋角達到全空域。實現面向基站的高集成、高效率、寬帶可配置多通道射頻電路，工作頻率覆蓋6GHz以下的核心頻段，可支持2個以上多頻點，信號帶寬在200kHz—200MHz范圍內可配置，功放線性化后效率不低于40%。申請10—20—制實驗樣機，支撐系統性能驗證。考核指標：實現3.5GHz與4.9GHz等多頻段共口徑多功能集成大規模天線、高性能大規模模擬波束成型網絡、立體覆蓋大規模天線陣列。陣列天線單元數不低于512，多頻段共口徑集成天線輻射效率不低于70%，不同頻段端口隔離度不低于25dB，波束成型網絡損耗小于3dB，立體覆蓋天線陣列覆蓋角達到全空域。實現面向基站的高集成、高效率、寬帶可配置多通道射頻電路，工作頻率覆蓋6GHz以下的核心頻段，可支持2個以上多頻點，信號帶寬在200kHz—200MHz范圍內可配置，功放線性化后效率不低于40%。申請10項以上國內外發明專利。2.9面向數據中心的短距離光互連技術（共性關鍵技術類，省部聯動任務）研究內容：針對數據中心內部光互連研究Tb/s級高集成度硅基混合集成低能耗嵌入式光互連；研究基于新型高有效模式帶寬光纖傳輸的光互連技術；針對數據中心間光互連研究超高速率、高頻譜效率、模塊化的硅基光子集成芯片及模塊及相干接收技術，研究適合于短距離光互聯的信號處理技術。考核指標：基于硅基混合集成技術，研究用于數據中心機架內或機架間，傳輸距離不低于50米的嵌入式光互聯技術，嵌入式光互連總速率不低于1.2Tb/s，集成密度不低于500Gb/s/cm2，—21—含驅動電路和數字信號處理單元，總能耗不超過5pJ/bit；研究傳輸距離不低于10公里的數據中心內部光互聯技術，利用硅基器件和技術，研究無需色散補償、直接檢測等多種低成本實時信號處理技術，單通道傳輸速率大于400Gbps；上述兩種技術均在國家級數據中心或超算中心開展數據中心內部應用示范；申請30項以上國內外發明專利。2.10基于新型空分復用技術的光通信系統（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：實現新型空分復用技術在下一代光通信系統的應用與發展，研究并掌握新型光束的產生、傳輸與檢測等基本物理機制，探索其中的科學問題；研究產生和調控光束模式復用/解復用的新機理，研究高效產生高階模式復用光束的新方法，以及利用偏振、相—21—含驅動電路和數字信號處理單元，總能耗不超過5pJ/bit；研究傳輸距離不低于10公里的數據中心內部光互聯技術，利用硅基器件和技術，研究無需色散補償、直接檢測等多種低成本實時信號處理技術，單通道傳輸速率大于400Gbps；上述兩種技術均在國家級數據中心或超算中心開展數據中心內部應用示范；申請30項以上國內外發明專利。2.10基于新型空分復用技術的光通信系統（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：實現新型空分復用技術在下一代光通信系統的應用與發展，研究并掌握新型光束的產生、傳輸與檢測等基本物理機制，探索其中的科學問題；研究產生和調控光束模式復用/解復用的新機理，研究高效產生高階模式復用光束的新方法，以及利用偏振、相位調控對新型光束的全光動態調控技術；研制支持新型模式復用光束穩定傳輸的特種光纖，設計支持高階模式復用傳輸的新型光纖，同軸的模式復用信道數達到10路以上。研制相應的高集成光電子芯片和特種光纖，應用于超算中心光網絡互連與交換。考核指標：提升超算中心網絡機柜間通信、機柜內部通信等各部分的能效，大幅降低現有超算中心組網技術的總能耗；研究基于硅基集成的軌道角動量產生、復用/解復用和收發芯片；研制—22—特種模分復用光纖，可以支持超過80個波長和10個以上軌道角動量模式的穩定傳輸，傳輸距離最遠可以達到20km，在單根光纖中演示>200bit/s/Hz頻譜效率和>100Tb/s總傳輸容量，滿足未來超算中心的數據傳輸和組網需求；在國家級超算中心開展系統驗證；申請30項以上國內外發明專利。2.11面向微型化高速長距離傳輸的可見光通信系統研究（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：研究高速發射模塊和高速接收模塊技術，研發滿足高速率可見光通信需求的照明、通信兩用高帶寬白光LED器件信號發射模塊；研發高速可見光通信探測器及可見光接收機等可見光通信專用單片或準單片集成電路等接收模塊；研究高速可見光通—22—特種模分復用光纖，可以支持超過80個波長和10個以上軌道角動量模式的穩定傳輸，傳輸距離最遠可以達到20km，在單根光纖中演示>200bit/s/Hz頻譜效率和>100Tb/s總傳輸容量，滿足未來超算中心的數據傳輸和組網需求；在國家級超算中心開展系統驗證；申請30項以上國內外發明專利。2.11面向微型化高速長距離傳輸的可見光通信系統研究（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：研究高速發射模塊和高速接收模塊技術，研發滿足高速率可見光通信需求的照明、通信兩用高帶寬白光LED器件信號發射模塊；研發高速可見光通信探測器及可見光接收機等可見光通信專用單片或準單片集成電路等接收模塊；研究高速可見光通信MIMO/OFDM調制與傳輸技術；研究硅基光電集成的微型化高速無線傳輸可見光通信系統技術；研究硅襯底上垂直結構LED和高電子遷移率晶體管的制備以及集成技術，并研究模塊之間的耦合技術，構成集成高、體積小、信息快速傳遞的微型化可見光通信系統。考核指標：突破微型化高速無線傳輸的可見光通信系統的關鍵技術，實現面向可見光通信的應用；針對高速發射模塊和發射模塊，發射模塊在單顆白光LED器件功率不低于2W、光效不低于100lm/W時，單波長帶寬不低于300MHz，接收模塊帶寬不—23—低于500MHz；探測器及專用集成電路支持1500MHz通信需求；針對高速可見光通信，研究調制編碼，陣列復用等高效傳輸技術；研究上下行體制和組網技術；單一節點接入速率不低于5Gbps；針對Si基光電集成系統，大幅度降低可見光通信系統的體積，實現可見光通信系統的高度集成；整個系統實現實時通信，傳輸速率不小于50Gbps，傳輸距離不低于5m，平均誤碼率不高于1E-8；提供整個系統軟硬件進行業務演示；申請50項以上國內外發明專利。2.12—23—低于500MHz；探測器及專用集成電路支持1500MHz通信需求；針對高速可見光通信，研究調制編碼，陣列復用等高效傳輸技術；研究上下行體制和組網技術；單一節點接入速率不低于5Gbps；針對Si基光電集成系統，大幅度降低可見光通信系統的體積，實現可見光通信系統的高度集成；整個系統實現實時通信，傳輸速率不小于50Gbps，傳輸距離不低于5m，平均誤碼率不高于1E-8；提供整個系統軟硬件進行業務演示；申請50項以上國內外發明專利。2.12兼容C波段的毫米波一體化射頻前端系統關鍵技術（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：為滿足未來移動通信基站功率和體積約束下高集成部署和大容量的需求，研究30GHz以內毫米波一體化大規模MIMO前端架構和關鍵技術以及與Sub6GHz前端兼容的技術。針對毫米波核心頻段融合分布參數與集總參數的電路建模與設計方法，采用低功耗易集成的分布式天線架構與異質集成技術，大幅提升同等陣列規模下毫米波陣列的發射EIRP和接收通路的噪聲性能。同時探索多模塊毫米波核心頻段分布式陣列與Sub6GHz大規模全數字化射頻前端的共天線罩集成化設計技術，探索高效率易集成收發前端關鍵元部件以及輻射、散熱等關鍵技術問題，突破大規模MIMO前端系統無源與有源測試和校正等系統級技—24—術；最終前端系統在高頻段與低頻段同時實現大范圍波束掃描，且保持高頻段與低頻段前端之間的高隔離。考核指標：實現未來移動通信30GHz以下毫米波核心頻段一體化射頻前端系統，并支持與Sub6GHz的集成與雙頻段并發工作，滿足下列指標：毫米波分布式陣列天線整體效率大于65%、EIRP大于35dBm、整機接收噪聲系數低于6.5dB；毫米波頻段和Sub6GHz頻段支持高低頻大范圍掃描，支持共天線罩且天線罩的插入損耗小于1dB；與毫米波前端集成的Sub6GHz前端平均發射功率大于1瓦時的效率超過30%；形成基于國內自主可控基礎專利之上的知識產權池，申請—24—術；最終前端系統在高頻段與低頻段同時實現大范圍波束掃描，且保持高頻段與低頻段前端之間的高隔離。考核指標：實現未來移動通信30GHz以下毫米波核心頻段一體化射頻前端系統，并支持與Sub6GHz的集成與雙頻段并發工作，滿足下列指標：毫米波分布式陣列天線整體效率大于65%、EIRP大于35dBm、整機接收噪聲系數低于6.5dB；毫米波頻段和Sub6GHz頻段支持高低頻大范圍掃描，支持共天線罩且天線罩的插入損耗小于1dB；與毫米波前端集成的Sub6GHz前端平均發射功率大于1瓦時的效率超過30%；形成基于國內自主可控基礎專利之上的知識產權池，申請20項以上國內外發明專利，其中國際發明專利5項。2.13基于第三代化合物半導體的射頻前端系統技術（共性關鍵技術類，部省聯動任務）研究內容：針對新一代無線通信的需求，研究基于第三代化合物半導體工藝的射頻前端系統集成技術及毫米波有源和無源電路設計理論與方法。探索具有完全自主知識產權適用于新一代無線通信毫米波頻段的第三代半導體器件的功率密度、線性、散熱等性能提升技術及使用該類器件實現高性能功率放大器、低噪聲放大器、雙工開關等關鍵有源電路的原創性拓撲結構；側重研究從半導體器件結構、工藝制層等方面及創新電路架構設計提升功—25—率放大器輸出功率、效率以及線性度等關鍵指標的設計方法；研究GaNMMIC中低損耗互聯（傳輸線）以及其他高性能無源功能性器件（如功分器，耦合器等）的設計方法；提出基于GaNHEMT的高集成度射頻集成前端的設計新理念與新方法；探索基于第三代化合物半導體芯片的集成與封裝技術。研究包含多種功能電路的高集成度MMIC上的設計及性能優化方法，研究從封裝方面提升電路性能的方法，實現毫米波芯片、封裝與天線一體化，優化前端系統的整體射頻性能。考核指標：形成完善的基于第三代化合物半導體的射頻前端電路與系統的設計與封裝集成整體解決方案。在關鍵電路方面，在26—40GHz的頻段范圍內實現以下指標：1）射頻前端發射部分功率放大器MMIC實現功率密度達到4W/mm2，功率附加效率（PAE）超過35%，輸出功率超過40dBm；2）射頻前端低噪聲放大器MMIC實現噪聲系數小于1.5dB，帶寬達10GHz—25—率放大器輸出功率、效率以及線性度等關鍵指標的設計方法；研究GaNMMIC中低損耗互聯（傳輸線）以及其他高性能無源功能性器件（如功分器，耦合器等）的設計方法；提出基于GaNHEMT的高集成度射頻集成前端的設計新理念與新方法；探索基于第三代化合物半導體芯片的集成與封裝技術。研究包含多種功能電路的高集成度MMIC上的設計及性能優化方法，研究從封裝方面提升電路性能的方法，實現毫米波芯片、封裝與天線一體化，優化前端系統的整體射頻性能。考核指標：形成完善的基于第三代化合物半導體的射頻前端電路與系統的設計與封裝集成整體解決方案。在關鍵電路方面，在26—40GHz的頻段范圍內實現以下指標：1）射頻前端發射部分功率放大器MMIC實現功率密度達到4W/mm2，功率附加效率（PAE）超過35%，輸出功率超過40dBm；2）射頻前端低噪聲放大器MMIC實現噪聲系數小于1.5dB，帶寬達10GHz，增益超過20dB；3）射頻前端雙工開關MMIC實現插入損耗小于1.5dB，隔離度大于30dB。必須采用國內半導體工藝線，提供自主知識產權的核心芯片樣品。申請20項以上國內外發明專利，國際專利5項。3.應用示范3.1智能媒體融合網絡試驗與示范（應用示范類，部省聯動—26—任務）研究內容：以4K/8K和VR/AR融合媒體內容的跨網傳輸和多終端關聯服務為目標，研究可管可控的智能媒體融合網系統架構以及媒體服務云平臺與制播云平臺協同聯動、廣播與寬帶網絡協同傳輸、多終端關聯應用集成等關鍵技術，研究智能媒體融合網體系架構，研究軟件定義網絡及網絡功能虛擬化在智能媒體融合網云平臺、骨干、城域、接入中的實現策略與實現技術，研制相關系統設備，構建智能媒體融合網絡，在廣東省開展規模技術試驗與應用示范；研究以深度學習、強化學習等AI算法驅動的智能媒體引擎關鍵技術，實現融合網絡的智能感知與資源適配以及內容的智能推薦/分發能力；研究面向4K/8K超高清、交互式VR/AR視頻等新業務應用的跨網絡智能媒體傳送協議、多終端關聯內容的同步呈現技術；研究符合國家標準的超清4K/8K編碼、HDR、3DAudio技術在智能媒體融合網中的實現技術和實現—26—任務）研究內容：以4K/8K和VR/AR融合媒體內容的跨網傳輸和多終端關聯服務為目標，研究可管可控的智能媒體融合網系統架構以及媒體服務云平臺與制播云平臺協同聯動、廣播與寬帶網絡協同傳輸、多終端關聯應用集成等關鍵技術，研究智能媒體融合網體系架構，研究軟件定義網絡及網絡功能虛擬化在智能媒體融合網云平臺、骨干、城域、接入中的實現策略與實現技術，研制相關系統設備，構建智能媒體融合網絡，在廣東省開展規模技術試驗與應用示范；研究以深度學習、強化學習等AI算法驅動的智能媒體引擎關鍵技術，實現融合網絡的智能感知與資源適配以及內容的智能推薦/分發能力；研究面向4K/8K超高清、交互式VR/AR視頻等新業務應用的跨網絡智能媒體傳送協議、多終端關聯內容的同步呈現技術；研究符合國家標準的超清4K/8K編碼、HDR、3DAudio技術在智能媒體融合網中的實現技術和實現策略。研究IPV6網絡技術在智能媒體融合網云平臺、骨干、城域、接入、終端中的實現策略與實現技術；研究有線/無線/衛星/IPTV協同覆蓋的智能媒體傳輸關鍵技術，研究無線增強廣播與5G增強寬帶的協同傳輸關鍵技術；研發支持廣播與寬帶接收、多屏互動和多屏同步呈現的TVOS智能電視機頂盒、家庭媒體網關設備以及4K智能電視一體機；研究符合國家密碼要求的信息安—27—全技術在智能媒體融合網中的實現技術和實現策略；研究基于家庭網關設備的家庭智能組網技術，實現家庭智能設備的自組網、家居設備控制，開展家庭物聯關鍵技術研究。考核指標：實現融合媒體新業務制播與服務部署時長由年度級降為月度級；提交融合網絡智能媒體引擎原型系統，與現有單一網絡傳輸方案相比，網絡流量峰均比降低50%，視頻播放平均時延降低20%并支持異構多接入下的自動碼率適配；制訂統一的智能媒體傳送協議，研發相應實時編碼和處理設備，多終端之間的內容呈現誤差小于150ms；提出單向廣播和雙向交互的協同傳輸方案，單天線廣播傳輸效率達到6bit/s/Hz，支持多通道動態分配傳輸，研發驗證樣機；建立符合國密的DRM及CA體系；建立端對端的IPv6體系；建立符合國家標準的超清體系；建立符合NFV/SDN架構融合無線、光纖、同軸電纜接入網體系；研制基—27—全技術在智能媒體融合網中的實現技術和實現策略；研究基于家庭網關設備的家庭智能組網技術，實現家庭智能設備的自組網、家居設備控制，開展家庭物聯關鍵技術研究。考核指標：實現融合媒體新業務制播與服務部署時長由年度級降為月度級；提交融合網絡智能媒體引擎原型系統，與現有單一網絡傳輸方案相比，網絡流量峰均比降低50%，視頻播放平均時延降低20%并支持異構多接入下的自動碼率適配；制訂統一的智能媒體傳送協議，研發相應實時編碼和處理設備，多終端之間的內容呈現誤差小于150ms；提出單向廣播和雙向交互的協同傳輸方案，單天線廣播傳輸效率達到6bit/s/Hz，支持多通道動態分配傳輸，研發驗證樣機；建立符合國密