网络技术创新是应用和业务创新的基础和使能条件。工业互联网、5G、ICT 基础设施三大场景对数据网络提出了新的需求与挑战，包括确定性的传输、差异化的接入服务、泛在移动支持、内生的安全可信及自治运营维护等。重点分析了当前数据网络存在的问题，指出数据网络分代研究思路，提出“网络5.0”的若干关键技术，最后深入探讨了网络创新平台建设涉及的问题。

网络是信息交换的中枢机构，网络的技术创新是应用和业务创新的基础和使能条件。应用基于网络，网络要基于对未来人类智能社会的假设和愿景进行顶层设计。首先介绍了未来典型应用对数据网络提出的新需求，然后分析了当前数据网络存在的技术差距，最后尝试定义了未来8~10年的数据网络的新能力，旨在为未来数据网络的设计提供指引。

首先扩大了研究范围，对未来互联网包括5G时代和后5G时代的发展趋势、前瞻应用、技术需求等方面进行了分析，提出未来互联网的总体架构和关键技术。随后聚焦了5G时代的工业互联网，分析了工业互联网架构、工业边缘云、确定性时延工业连接、工业互联网行业云平台、数字化转型、安全、标识与解析等核心技术需求。

面对现今网络在可扩展性、移动性、服务质量保障、管理性等方面的严峻挑战，通过对未来网络应用场景的分析，归纳总结了未来网络的关键能力需求，提出了未来网络的主要功能和性能指标。最后，对未来网络的发展演化趋势进行了展望。

技术的发展和未来社会全面数字化、智能化的需求，使多种新的网络应用成为可能。这些应用的大规模使用给用户“身临其境”、高速交互与精准控制的极致体验，同时也对传输能力提出了极高的要求。从描述未来网络中的 4 个应用场景出发，通过对比当今和未来网络应用的场景特点、技术实现手段和方法、用户体验、性能指标要求，分析未来网络应用的演进趋势和网络传输指标要求，总结和预测对未来网络的能力需求。

越来越丰富的网络应用对网络功能和性能提出了更高的要求。车联网需要网络满足低时延和高可靠性要求；远程医疗需要网络有确定性时延和安全保证；工业互联网要求网络满足大连接要求；AR/VR应用要求低时延和高带宽；量子计算也对网络安全等方面提出了新的要求。现有的IP网络由于自身架构的局限性，只提供尽力而为的服务，无法满足未来网络应用需要。调研未来20年内的网络应用，分析未来网络应该具有的功能和性能，通过对车联网、远程医疗、工业物联网、AR/VR和量子计算应用场景的描述，分析满足这些场景分别需要的网络性能，得出未来网络的性能指标。

域间路由系统、域名系统和公钥基础设施等是互联网重要的基础设施，它们是互联网的网络连通性、服务可用性和通信可信性的基础。然而，这些基础设施或其背后的可信模型是中心化的，存在着中心节点权限过大、单点失效等脆弱性，降低了互联网的安全性、可靠性和平等性。为了构建一个更加安全、可靠、平等和开放的互联网，尝试提出了去中心化的互联网基础设施（decentralized internet infrastructure，DII），并讨论其体系结构和各层的设计，分析系统的可行性。DII架构包含3个层次：底层利用分布式账本技术构建基础的去中心化能力；中间层构建IP地址和域名等互联网名字空间的去中心化可信管理机制，并支持安全可信的域间路由和域名映射系统；顶层为开放的应用层，支持和促进创新、可信的去中心化互联网应用。

支持IEEE 802.11u标准的移动终端在无线局域网提供的网络服务覆盖范围内可自动接入无线局域网。针对IEEE 802.11u无线局域网的特点，提出了一种基于时间序列感知的PSM（S-PSM）方案。采用IEEE 802.11u标准中定义的公共广播服务（GAS）来广播传输序列信息，所有终端根据该序列信息相应地控制自身的工作状态。为了降低竞争信道的碰撞概率，引入了响应竞争窗口。当接入点（AP）中没有数据分组时，AP 广播GAS帧并激活空闲计时器。所有终端进入睡眠状态直到空闲计时器到期。仿真结果表明，与传统的PSM相比，该方案能显著降低功耗，提升终端能效。

提出了将 Cayley差分酉空时码应用于多输入多输出电力线通信系统的方案。发射端，首先将待编码的所有子流映射为斜Hermit矩阵，然后将复斜Hermit矩阵张成的线性空间映射为高度非线性Stiefel流形表征的各向同性的酉矩阵星座，并借此以差分模式通过一个分块衰落的多输入多输出电力线信道传输信号；接收端，基于表征数据流的Cauchy随机变量的无约束解，诱导出发送信号的近似线性最大似然估计。仿真结果表明，在高信噪比的条件下，本文提出的方案可实现高速率电力线数据通信。

当前关于5G新空口的研究主要集中在中高频段，4G使用的低频段重耕对于5G规模连片组网意义重大，但对此研究较少。在讨论影响无线电传播能力因素的基础上，选取3GPP TR38.901中城区室外非视线传播模型，使用当前主流空口参数，进行多系统主要物理信道传播能力的仿真。通过对比4G和5G NR各频段相同物理信道的覆盖能力，得到2.6 GHz频段下的5G NR主要信道覆盖能力可在现有4G基础上实现连片覆盖。

为了考察使用多中继选择与多用户选择的放大转发（AF）中继系统的物理层安全性能，推导了其在瑞利衰落信道上和联合发送天线选择/接收最大比合并天线分集下的非零安全容量概率和安全中断概率的精确表达式以及在高信噪比下的渐近安全中断概率解析表达式。AF中继系统的非零安全容量概率和安全中断概率的数值计算和仿真结果相吻合，验证了以上理论分析的正确性；分析结果表明，其安全分集增益为源节点发射天线数、最优中继节点接收天线数、中继节点数的三者乘积与最优中继节点发射天线数、最优用户接收天线数、用户数三者乘积之间的最小值，且与窃听信道无关。

针对低功耗有损网络（low-power and lossy network,LLN）的节点移动问题，提出基于博弈论自适应调整传输速率的移动RPL路由（GT-mRPL）。GT-mRPL路由通过博弈论传输速率，进而获取高的数据分组传递率和吞吐量。在移动环境中，将节点竞争发送数据过程设计成一个游戏。将通过增加传输率所获取的增益（效用函数）与因节点移动而产生的成本（移动函数）的比值看成收益函数。同时，考虑能耗对收益函数的影响。仿真结果表明，在移动环境下，提出的GT-mRPL路由降低了数据分组丢失率，提高了吞吐量。

随着多星座卫星导航系统和双频技术的发展，高级接收机自主完好性监测（ARAIM）技术应用于更高阶段的精密进近成为可能。首先介绍了与 ARAIM 相关的 3 个重要内容：完好性性能要求、完好性支持信息、威胁类型及缓解方法。然后，对ARAIM国内外相关技术研究进行了综述，从故障分类、星座配置和ARAIM可用性及其预测3个方面。最后，结合ARAIM现阶段的发展，对未来的研究进行展望。

4G 时代运营商已经沦为数据业务管道，5G 时代运营商将积极寻求业务转型。根据研究机构预测，室内定位及物联网市场前景广阔，运营商正在努力拓展相关领域的垂直行业应用。但是，现有室内通信网络功能单一，无法有效支撑室内定位和物联网业务。提出了一种通信·导航·物联一体化5G室内通信网络，通过在室分天线内部集成蓝牙模块，使其具备下行蓝牙定位、广告信息推送、链路损耗检测、上行物联收集和上行蓝牙定位等功能。该技术方案可应用于智慧医疗场景中，提供智慧导诊、设备管理、安防管理、后备保障和一键告警等服务。

5G 移动通信技术作为当今通信技术的前沿，备受国内外通信领域的关注。5G 基站大规模部署之前，运营商需要提前对5G承载网络进行规划部署。主要介绍了4种5G前传主流技术，并从建设成本、技术成熟度、建设难度等角度对比了4种前传方案。最后结合5G演进实际情况，给出了不同场景下的前传方案选择建议。

LoRa广域网（LoRaWAN）技术是目前主流的低功耗广域网技术。随着LoRa广域网技术越来越多地应用到各个垂直行业，网络安全变得越发重要。主要针对LoRa广域网技术的安全机制进行了分析，并且针对同类方案进行了技术对比分析。最后指出了LoRa广域网安全机制未来的技术发展方向。

用户体验的提升一直是IPTV的运维重点。然而，运营商IPTV组网相对复杂，涉及机顶盒、接入网、EPG页面、EPG服务器、媒体服务器等多个环节和调度链路，一旦发生异常，运维人员需排查各环节的监控指标，凭经验定位引起异常的原因。该运维模式专业性强、效率低下，无法快速止损。为解决上述运维痛点，基于大数据技术，采用决策树对EPG体验数据建模，根据决策树模型的决策规则，快速定位异常原因。现网中，决策树模型能够准确快速定位EPG体验的异常原因，为辅助运维人员指明排查方向，提高运维效率。

知识图谱技术是新兴的互联网技术，具有较好的前瞻性和较强的技术先进性，有着广泛的应用前景。知识图谱技术提供从“关系”的角度分析问题的能力，可以对数据进行深度挖掘，将自然语言转化为计算机语言，最大限度地展示数据的价值，可以服务于智能搜索、智能推荐、风险预警、智能运营、智能客服、舆情监测、设备预警等业务，大幅地提高企业生产效率。研究了综合聚类算法、SVD分解算法、基于商品的协同顾虑推荐算法、基于用户的协同顾虑推荐算法和商品相似度算法等，结合推荐策略提出了基于知识图谱数据应用的智能推荐系统。证明了以知识图谱作为基础工具的数据应用的可实施性和可部署性，能够全面满足用户在互联网平台的获取信息的需求。