《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书:技术路线图(2017)
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通信设备

通信设备产业是指利用现代通信技术获取、传递、处理和应用信息的系统和装置,是信息化的基础性产业。本路线图主要包括无线移动通信设备、新一代网络设备等,不包括其他信息通信产品和服务。

需求

随着移动互联网、“互联网+”、信息消费、物联网等业务的不断增长,信息化和工业化的融合不断深化,通信设备的需求仍将长期持续增长。

无线移动通信

根据GSMA、Gartner统计,2016年,全球移动用户数达75亿,其中移动宽带用户数达42亿,手机年出货量为23.3亿部,物联网设备出货量为19亿部,移动通信网络设备市场规模约405亿美元。根据GSMA、Gartner等机构预测:到2020年,全球移动用户数将达87亿,其中移动宽带用户数将达64亿,手机年出货量将超过24亿部,物联网设备出货量将达65亿部,移动通信系统设备市场规模将达448亿美元;预计到2025年,全球移动用户数将达95亿,其中移动宽带用户数将达83亿,手机年出货量将有望超过26亿部,物联网设备出货量将超过百亿部,移动通信系统设备市场规模将超过640亿美元。

新一代网络

2016年全球光通信设备市场规模为150亿美元,增幅7%,路由器与交换机市场规模为159亿美元。根据Gartner等机构预计:到2020年,全球光通信设备市场规模将达182亿美元,路由器与交换机市场规模将达236亿美元;到2025年,全球光通信设备市场规模将达227亿美元,路由器与交换机市场规模将达338亿美元。

目标

2020年目标

通信设备产业技术和产业能力进入世界强国行列,形成较为完整的产业体系和创新体系。

无线移动通信

成为第五代移动通信(5G)国际标准、技术和产业的主导者之一,无线移动通信系统设备产业保持国际第一阵营,移动终端产业进入国际第一阵营。本土国产移动通信系统设备、移动终端、移动终端芯片具有满足国内市场75%、75%和35%的供给能力,具有满足国际市场35%、25%和15%的供给能力。

新一代网络

本土国产光通信设备国际市场份额继续保持第一,具有满足国际市场50%的供给能力;本土国产路由器与交换机具有满足国际市场20%的供给能力。

2025年目标

通信设备产业体系更加完整,创新能力和整体实力大为增强,产业综合实力位列世界强国前列。

无线移动通信

我国移动通信系统设备、移动终端、移动终端芯片产业均进入国际第一阵营。国产移动通信系统设备、移动终端、移动终端芯片分别具有满足国内市场80%、80%和40%的供给能力,具有满足国际市场40%、45%和20%的供给能力,移动通信测试仪表实现国内领先和国际市场突破。

新一代网络

本土国产光通信设备具有满足国际市场60%的供给能力,光通信设备关键元器件实现国产化突破。本土国产路由器与交换机产业进入国际第一阵营,具有满足国际市场25%的供给能力。

■■ 发展重点

1.重点产品

无线移动通信

包括5G关键技术综合验证平台、5G移动通信系统设备(含基站、核心网设备、行业专网等)、5G移动通信仪器仪表(含终端综测仪、协议一致性测试仪等)、5G移动终端(含消费终端、行业终端、M2M终端等)、5G关键芯片(含基带芯片、射频芯片、SoC芯片等)和5G关键器件(如高频通信器件)等。

新一代网络

包括高速大容量光传输设备(400G/1Tbps)、高速光接入设备(10G/100Gbps)、光交换设备(100Tbps光电混合)、核心路由器(单接口400G,交换容量100T)、支持软件定义网络(SDN)的大容量交换机(1Tbps)、全光交换设备,以及硅基光收发芯片(100G/400G/1Tbps)、模数数模转换(ADC/DAC)(64Gbps以上)、数字信号处理器(DSP)芯片、光传送网(OTN)芯片(N*100G/N*400G)、光线路终端(OLT)芯片(100G/400G/1T)、波分复用-无源光网络(WDM-PON)芯片、波长选择开关(WSS)、网络处理器(400G/1T及以上)等关键零部件。

2.关键技术

无线移动通信

包括大规模天线阵列技术(支持峰值速率达数十Gbps、超密集组网技术(链接密度大于106/km2,流量密度大于数十Tbps/km2)、新型多址接入技术、高频段通信技术(6GHz以上)、信道编码、终端间通信技术(含车联网等)、新型核心网架构技术(支持SDN、网络功能虚拟化(NFV)等),5G增强型技术(100Gbps、以用户为中心和具有高感知的接入网与核心网)等关键技术。

新一代网络

包括大容量光交换技术(100Tbps光电混合)、大容量全光交换技术、高速高频谱效率长距离光传输技术(单端口400Gbps/1Tbps),海底通信技术、高速路由交换技术(100Tbps)、网络管控技术(NFV、SDN等)、网络测量感知技术、网络设备的关键元器件技术(光收发器件、高速交换芯片、支持NFV的大容量分组交换芯片、硅光子和光电集成芯片、WSS光交叉、超低损光纤生产、超大容量长距离光通信和海底通信、WDM-PON器件、智能光分配网络、云网一体化等)关键技术。

■■ 应用示范工程

1.5G移动通信技术创新与应用工程

为实现我国在5G无线移动通信技术、标准、产业、服务与应用方面的全球领先目标,以及5G技术在公网、专网、国防等多市场的应用与融合,由5G标准主导单位、5G设备制造商、电信运营商、应用单位等联合实施,在2020年前后部署以下两个示范网络:

(1)5G预商用示范网络。应用我国自主创新5G技术优势与系统能力,支持10Gbps峰值速率、频谱效率提升3倍以上、端到端传输试验达1ms和5Tbps/km2以上的流量密度,测试和验证5G射频、基带等核心芯片和终端、测试仪表、系统设备等。

(2)天地一体化信息网络试验试用系统。由天基高轨试验子网、天基低轨接入试验子网和地基(关口站、路由交换设备等)节点试验子网组成,实现与地面5G移动通信网和未来互联网的互联互通,开展天地一体化组网试验和典型应用示范,为实施“一带一路”、“海洋强国”战略提供信息化基础。

2.新一代网络创新与应用示范工程

到2020年前,部署完成新一代光通信示范网络。支持距离1000公里以上(比如北京至武汉),光传送(OTN)设备支持400G/1T/4T/10Tbps接口,并行接入至少96个波长,双向通信容量至少达到96Tbps。以承担核心技术研发的主流设备商和运营商共同实施,对新一代网络设备进行商用验证,对关键硬件和软件协议进行测试。

到2020年前,建设完成新型可控可信示范网络。网络规模不少于20个城市,骨干交换能力在支持软件定义的前提下达到单端口100Gbps,控制平面支持500台骨干级路由器和5万台城域级路由器组网,数据控制平面之间的时延小于50ms,实现不少于4096个具备差异化服务质量保障的虚拟网络并行运营管控。推动相关系统在电信、广电、电力、金融、工业、国防等领域广泛应用。

■■ 战略支撑与保障

1.知识产权

对接国家知识产权战略,建议积极宣传我国信息通信领域知识产权取得的成果,继续优化知识产权商业和法律环境,强化知识产权保护和运营,推动自主知识产权国际运用。

2.政府与行业市场资源

继续培育和优化我国通信设备产业市场空间,需要有重大专项继续支持,同时建议鼓励加强产业链上下游企业间、企业与政府间,以及行业市场之间的协同合作。

3.频谱规划与分配

建议5G频谱规划将移动通信、广电、卫星、军民融合等频谱需求统一考虑,实现频谱利用价值的最大化和相关产业融合发展。

4.“走出去”

落实“一带一路”重大战略,探索“资本+产业”、“建设+运营服务”的“走出去”新模式,建议建立部际协调机制并设立“走出去”专项基金,推动我国信息通信设备产业“走出去”,打造信息丝绸之路。

■■ 通信设备产业发展技术路线图

通信设备产业发展技术路线图1-2所示。

图1-2 通信设备产业发展技术路线图

图1-2 通信设备产业发展技术路线图(续)

图1-2 通信设备产业发展技术路线图(续)