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发布时间:2020.03.26
  • 项目详情

关于2020年国家重点研发计划“宽带通信和新型网络”重点专项的申报通知

各相关单位:

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》《国家创新驱动发展战略纲要》和《中国制造 2025》等规划,国家重点研发计划启动实施“2020年国家重点研发计划“宽带通信和新型网络”重点专项。具体内容如下:


一、项目组织申报工作流程

1. 申报单位根据指南支持方向的研究内容以项目形式组织申报,项目可下设课题。项目应整体申报,须覆盖相应指南方向的全部考核指标。项目申报单位推荐1名科研人员作为项目负责人,每个课题设1名负责人,项目负责人可担任其中1个课题的负责人。

2. 项目的组织实施应整合集成全国相关领域的优势创新团队,聚焦研发问题,强化基础研究、共性关键技术研发和典型应用示范各项任务间的统筹衔接,集中力量,联合攻关。

3. 国家重点研发计划项目申报评审采取填写预申报书、正式申报书两步进行,具体工作流程如下。

——项目申报单位根据指南相关申报要求,通过国家科技管理信息系统填写并提交3000字左右的项目预申报书,详细说明申报项目的目标和指标,简要说明创新思路、技术路线和研究基础。从指南发布日到预申报书受理截止日不少于50天。

——项目牵头申报单位应与所有参与单位签署联合申报协议,并明确协议签署时间;项目牵头申报单位、课题申报单位、项目负责人及课题负责人须签署诚信承诺书,项目牵头申报单位及所有参与单位要落实《关于进一步加强科研诚信建设的若干意见》要求,加强对申报材料审核把关,杜绝夸大不实,甚至弄虚作假。

——各推荐单位加强对所推荐的项目申报材料审核把关,按时将推荐项目通过国家科技管理信息系统统一报送。

——专业机构受理项目预申报。为确保合理的竞争度,对于非定向申报的单个指南方向,若申报团队数量不多于拟支持的项目数量,该指南方向不启动后续项目评审立项程序,择期重新研究发布指南。

——专业机构组织形式审查,并根据申报情况开展首轮评审工作。首轮评审不需要项目负责人进行答辩。根据专家的评审结果,遴选出3~4倍于拟立项数量的申报项目,进入答辩评审。对于未进入答辩评审的申报项目,及时将评审结果反馈项目申报单位和负责人。

——申报单位在接到专业机构关于进入答辩评审的通知后,通过国家科技管理信息系统填写并提交项目正式申报书。正式申报书受理时间为30天。

——专业机构对进入答辩评审的项目申报书进行形式审查,并组织答辩评审。申报项目的负责人通过网络视频进行报告答辩。根据专家评议情况择优立项。对于支持1~2项的指南方向,原则上只支持1项,如答辩评审结果前两位的申报项目评价相近,且技术路线明显不同,可同时立项支持,并建立动态调整机制,结合过程管理开展中期评估,根据评估结果确定后续支持方式。


二、组织申报的推荐单位

1. 国务院有关部门科技主管司局;

2. 各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团科技主管部门;

3. 原工业部门转制成立的行业协会;

4. 纳入科技部试点范围并且评估结果为A类的产业技术创新战略联盟,以及纳入科技部、财政部开展的科技服务业创新发展行业试点联盟。

各推荐单位应在本单位职能和业务范围内推荐,并对所推荐项目的真实性等负责。国务院有关部门推荐与其有业务指导关系的单位,行业协会和产业技术创新战略联盟、科技服务业创新发展行业试点联盟推荐其会员单位,省级科技主管部门推荐其行政区划内的单位。推荐单位名单在国家科技管理信息系统公共服务平台上公开发布。


三、申报资格要求

1. 项目牵头申报单位和参与单位应为中国大陆境内注册的科研院所、高等学校和企业等,具有独立法人资格,注册时间为2019年3月31日前,有较强的科技研发能力和条件,运行管理规范。国家机关不得牵头或参与申报。

项目牵头申报单位、项目参与单位以及项目团队成员诚信状况良好,无在惩戒执行期内的科研严重失信行为记录和相关社会领域信用“黑名单”记录。

申报单位同一个项目只能通过单个推荐单位申报,不得多头申报和重复申报。

2. 项目(课题)负责人须具有高级职称或博士学位,1960年1月1日以后出生,每年用于项目的工作时间不得少于6个月。

3. 项目(课题)负责人原则上应为该项目(课题)主体研究思路的提出者和实际主持研究的科技人员。中央和地方各级国家机关的公务人员(包括行使科技计划管理职能的其他人员)不得申报项目(课题)。

4. 项目(课题)负责人限申报1个项目(课题);国家科技重大专项、国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目的在研项目(含任务或课题)负责人不得牵头申报项目(课题)。国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目的在研项目负责人(不含任务或课题负责人)也不得参与申报项目(课题)。

项目(课题)负责人、项目骨干的申报项目(课题)和国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目在研项目(课题)总数不得超过2个;国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目在研项目(含任务或课题)负责人不得因申报国家重点研发计划重点专项项目(课题)而退出目前承担的项目(含任务或课题)。国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目的在研项目(含任务或课题)负责人和项目骨干退出项目研发团队后,在原项目执行期内原则上不得牵头或参与申报新的国家重点研发计划项目。

计划任务书执行期(包括延期后的执行期)到2020年12月31日之前的在研项目(含任务或课题)不在限项范围内。

5. 特邀咨评委委员不能申报项目(课题);参与重点专项实施方案或本年度项目指南编制的专家,不能申报该重点专项项目(课题)。

6. 受聘于内地单位的外籍科学家及港、澳、台地区科学家可作为重点专项的项目(课题)负责人,全职受聘人员须由内地聘用单位提供全职聘用的有效材料,非全职受聘人员须由内地聘用单位和境外单位同时提供聘用的有效材料,并作为项目预申报材料一并提交。

7. 申报项目受理后,原则上不能更改申报单位和负责人。

8. 项目的具体申报要求,详见各重点专项的申报指南。

各申报单位在正式提交项目申报书前可利用国家科技管理信息系统公共服务平台查询相关科研人员承担国家科技重大专项、国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目在研项目(含任务或课题)情况,避免重复申报。


四、项目内容

1. 新型网络技术

1.1 大规模确定性骨干网络架构及关键技术研究(共性技术类,部省联动)

研究内容:面向生产性互联网对骨干网络带宽、时延、抖动等确定性可控需求,探索大规模确定性骨干网络新型体系架构与机理;探索控制面可扩展资源预留机制,支持核心节点无逐流状态,研究确定性骨干网操作系统关键技术;研究开发骨干网一层与二层协同的确定性关键技术,支持基于时隙的按需细粒度硬切片和时隙管控机制;研究基于周期调度的三层确定性转发技术,支持边缘节点流量整形,严格避免微突发,支持骨干网端到端业务带宽、时延、抖动精确可控;构建示范应用网络,开展远程操作等试验验证。

考核指标:设计一至三层自底向上精确可控的确定性骨干网络体系架构,满足带宽、时延等多种可控性需求,实现确定性骨干网络操作系统,支持骨干网端到端带宽预留与确定性时延保障,支持带宽、时延需求的自动协商与资源按需分配。研制一层二层确定性骨干网络核心技术与标准,支持 MB 级粒度的端到端硬切片。研制三层骨干网确定性转发技术与标准,支持基于时隙的三层端到端软切片,支持设备间时隙映射,支持骨干网端到端时延抖动控制,支持异步调度、长距链路,支持全网不少于 20000 个确定性业务流并行接入。构建基于确定性网络设备与软件的 100G 骨干级试验网络,覆盖不少于 3 个城市,针对远程工业控制开展 2个以上示范应用,提交国内国际标准提案 5 篇以上。

有关说明:企业牵头申报。


1.2 时间敏感网络关键技术研究及验证(共性技术类,部省联动)

研究内容:面向 5G 接入、工业网络等边缘网络对带宽、时延、可靠性等的精确可控需求,探索时间敏感网络新型体系架构与核心机理;研究时间敏感网络关键技术,支持严格时延与抖动控制的带宽保障机制,研究高精度时间同步,研究链路层流量整形和帧抢占机制,研究多源异构应用层业务互联互通和适配机制;研究时间敏感任务的精确感知和调度技术,研究服务质量控制、网络管理等的 YANG 模型,设计基于任务的带宽分配和流量调度方法,研究分布式网络拓扑的网络调优技术,研究网络高可靠保障机制;构建基于时间敏感网络平台的试验网络,并开展试验验证。

考核指标:研究分布式转发与集中式控制融合的时间敏感网络体系架构,满足时延、抖动、带宽、丢包率、高可靠等多种可控性需求,建立时间敏感网络性能评估体系与评估工具;研究时间敏感网络系统,支持高精度时间同步、流量整形、帧抢占、系统配置、协议适配和互联互通,单节点对时间敏感业务流转发时延小于 50 微秒、转发的时延抖动小于正负 5 微秒、时间同步精度小于 20 纳秒;研究时延敏感任务的精确感知和调度技术,支持基于任务的带宽分配,支持基于优先级、信用的调度算法,研究分布式网络拓扑的网络调优技术,网络链路或节点故障切换时间低于 50 毫秒;构建试验网络,开展 3 种以上的典型试验验证。申请专利 15 项,提交标准草案 5 项。


1.3 内生安全支撑的新型网络体系结构与关键技术(共性技术类,部省联动)

研究内容:针对传统网络安全以“打补丁”为主的被动防御问题,研究网络体系结构内生安全机理和网络空间安全信任锚点,研究网络基本标识的可信机理,保证网络基本标识可验证、可追溯、不可篡改,研究未知网络攻击免疫方法,包括未知威胁的发现、风险评估及风险控制机制,研究网络传输通道的可信机制,对传输数据实现实时认证防伪,研究可信任网络寻址与路由控制机理,预防路由劫持,研究“云—边—端”全过程可信认证与转发,研究大规模动态可信行为分析,实现网络行为回放和数据取证。

考核指标:提出内生安全支撑的新型网络体系结构,设计可信网络身份、地址、名字等网络标识符命名体系,需考虑与现有网络命名体系的兼容性,以及与现有网络体系的互联互通;提出网络传输通道的可信模型,设计传输数据的实时认证防伪机制;设计可信任路由控制机理和协议,能有效防范路由劫持;设计“云—边—端”全过程可信认证与转发机制;设计实现支持可信网络标识、可信任路由协议和可信认证与转发机制的高性能路由器;设计未知网络攻击免疫机制,实现未知威胁的自适应发现和风险可控;设计实现大规模动态可信行为分析系统;开展大规模试验示范。申请发明专利不少于 20 项,提交国际或国内标准 5 项。


1.4 面向大规模分布式人工智能应用的关键网络技术研究(共性技术类,部省联动)

研究内容:针对大规模分布式人工智能系统海量数据和模型同步等为网络带来的压力,研究支持大规模分布式机器学习的网络互联拓扑;研究面向参数分发网络优化的数据并行与模型并行机器学习架构,研究面向广域/局域的不依赖链路层 PFC 机制的无损高效 RDMA 传送技术,研究新一代智能网卡加速架构和低延时传输技术,研究跨广域网的分布式边缘智能网络,研究分布式机器学习的计算/网络资源联合优化调度方法,研究基于流优先级调度的网络级分布式机器学习加速技术,研究面向 CPU、GPU、FPGA等异构计算节点的网络优化调度技术,研究意图驱动的机器学习数据接入控制和路由控制,研究大规模分布式机器学习网络的负载均衡。

考核指标:提出面向分布式机器学习优化的新型网络拓扑,相比传统的 Fat-Tree 网络拓扑,在支持相同数量计算节点和不增加网络成本的前提下,分布式机器学习的网络吞吐率提升 100%以上;提出支持全网优先级流调度以及数据与模型混合并行的分布式机器学习网络同步算法,相比 TensorFlow 2.0 版本,在相同硬件环境下,典型机器学习任务的整体吞吐率提升 100%以上;提出支持分布式机器学习的不依赖链路层PFC 机制的无损高效RDMA 传送技术,80%负载下相比现有传输协议,分布式机器学习的平均流完成时间减少 50%以上,95%尾部流完成时间减少 80%以上。在100G 网络的相同硬件环境下,相对传统传送协议,典型机器学习任务的整体吞吐率提升 200%以上;提出基于数据隐私保护的联合学习框架,跨广域网的流量开销减少 50%以上。


1.5 面向计算存储传送资源融合的网络虚拟化技术(共性技术类)

研究内容:应对网络基础设施计算存储传送资源深度融合趋势,建立具有内生安全和智慧属性的网络虚拟化架构,支持基于计算存储传送资源协同调度的功能弹性部署和服务质量保障;以提高业务质量一致性为驱动,研究面向全网计算存储传送资源的统一业务编排管理和智能运维技术,实现全网业务统一管理与部署、业务统筹调度与路径优化;研究基于用户体验的网络计算存储传送资源一体协同控制技术,支持端到端网络资源全局高效调度与控制;研究支持虚拟功能快速部署和演化升级的高性能可编程数据平面技术,支持大容量高带宽转发及虚拟化资源池;面向典型场景,研究基于计算存储传送资源协同调度的网络服务承载技术,实现网络服务的智能、安全承载。

考核指标:基于计算存储传送资源融合和协同调度,实现运营商级别端到端业务的智能和安全承载;研制支持网络虚拟化的高速可编程转发设备,支持网络协议灵活解析和重构,支持虚拟功能的动态加载和重构,吞吐量不低于 3.2Tbps;研制面向计算存储传送资源融合的功能编排器和控制器,支持不少于 4 类网络切片,各网络切片可独立灵活编程;研发智能、安全服务承载系统,

接入带宽不小于 100G,支持在 2 种以上典型场景中开展应用;申请专利或登记软件著作权 20 项以上,提交标准草案 5 项以上。

有关说明:企业牵头申报。


2. 高效传输技术与设备

2.1 超宽带光子太赫兹无线传输理论与关键技术研究(基础研究类)

研究内容:聚焦基于光子学理论的太赫兹超宽带大容量无线传输以满足新型应用对带宽的需求,开展超宽带光子太赫兹无线传输理论与关键技术研究,重点突破复杂光与无线链路超宽带太赫兹信号传输理论与信道模型、光子辅助超宽带太赫兹信号多通道协同收发技术、太赫兹通信核心光电器件、太赫兹通信核心器件测量与表征技术和大容量长距离光子太赫兹多维传输技术。

考核指标:在 6G 推荐的太赫兹频段上,完成大容量光子太赫兹信号 1Tb/s 的空间传输系统演示,系统空间传输距离不小于 100 米,系统误码率不高于 1E-9,同时基于该系统,面向多种应用场景,开展传输环境实验研究,本项目关于复杂光与无线链路超宽带太赫兹信号传输理论的研究成果与该系统实验结果实现相互验证;用所研制的太赫兹源激光器、调制器、光电探测器、混频器、功率放大器与天线等太赫兹核心器件,在 6G 推荐的太赫兹频段上实现速率不低于 100Gb/s,单通道模拟带宽不小于 20GHz 的光子太赫兹信号实时无线传输系统,系统传输距离大于 10 米,系统误码率不高于 1E-9。


2.2 全波段、低噪声光纤放大器(共性技术类,部省联动)

研究内容:针对光纤传输网干线带宽急剧增长的重大需求,聚焦单模光纤传输容量增长乏力的难题,将光传输系统的工作波长范围拓展至全波段,开展全波段低噪声光纤放大器研究。研究基于多材料体系的宽带有源光纤,研究影响光放大器带宽、噪声、效率、串扰等问题的物理机制,确定获得全波段、低噪声光放大器的技术途径,研制系列宽波段低噪声光放大器,搭建全波段光纤传输系统。

考核指标:研制 O+E 波段( 1260nm~1460nm )、 S 波段(1460nm~1530nm)、C+L-波段(1530nm~1605nm)、L++U 波段(1600nm~1675nm)光纤放大器,噪声系数≤4dB,增益≥25dB;研制 C 波段(1530nm~1565nm)片上硫系光波导放大器,增益≥ 12dB;研制全波段光纤传输系统(传输速率≥1000Tbit/s)。


2.3 全波段城域光传输系统研究与应用示范(共性技术类,部省联动)

研究内容:开展全波段光传输系统的物理机制模型研究,分析系统全波段信道容量极限和应用潜在新编码技术后带来的信道容量提升。开展低功耗、高集成度、大容量全波段城域光传输技术研究,包括系统架构、智能管控运维及全套光电核心芯片、器件和模块的研制。

考核指标:实现包含收发机损耗、光纤色散、非线性效应、信号功率等物理参量的全波段光传输系统的理论模型,分析给出全波段城域光传输系统的信道容量极限。实现具有自主知识产权的 Tb/s 光传输系统核心芯片、器件和光模块的研制,包含 Tb/s 系列成帧芯片、业务交换芯片、相干光模块(含 DSP、TIA、Driver、硅光收发芯片),满足城域网单载波 1Tb/s 光传输要求。研制支持单载波 1Tb/s 传输的大容量智能全波段光传输和光交叉设备,支持单纤传输系统容量不低于 80Tb/s,无电中继传输距离不小于 300km,光交叉容量不低于 1Pb/s,单槽位交叉容量不低于 32Tb/s,并构建覆盖不少于 5 个节点支持光层 OAM 的智能示范网络。

有关说明:企业牵头申报。


3. 卫星通信技术

3.1 面向天地一体化空间智能计算的卫星组网技术(共性技术类)

研究内容:为了进一步提升覆盖性能和快速响应能力,减少全球布站,下一代卫星通信网络应具备较强的在轨处理能力,能够高效地调度天基资源完成通信、组网和业务处理,实现在轨服务。面向多种垂直行业的智能通信服务保障需求,开展空间高效能、高性能、智能化组网和在轨服务技术研究,突破空间高性能异构分布式通信协议和业务处理、星地融合的网络虚拟化服务、空间移动边缘计算、通信载荷和资源的智能管控等关键技术,完成地面原型系统设计和演示验证。

考核指标:具备平台在轨自主运行管理能力;支持高低轨组网、多星协同、星地协同的通信协议及业务在轨处理功能,设计在轨处理能力大于 1Tb/s;支持星载 CPU/GPU/FPGA/DSP 等多种异构处理资源虚拟化;支持通信协议和业务处理的切片;支持多星多波束资源的智能高效调度;支持不少于 1000 个节点任务的协同处理,支持协同策略和处理模型的自学习和自演进;支持 IPv4、IPv6、CCSDS、卫星移动和卫星宽带等通信协议的在轨处理;所支持的在轨处理业务类型不少于 3 种。需完成研究报告 5 份、专利 5 项、地面原型系统 1 套。

有关说明:企业牵头申报。


3.2 面向天地一体化大规模星座超密组网系统设计及性能评估技术(共性技术类)

研究内容:随着低成本小卫星技术的发展,星座规模不断扩大,空间超密组网对系统设计及性能评估提出了新的挑战,特别是在频谱资源管理、超密组网架构和协议设计、网络运行维护以及性能评估等方面。针对未来上万颗卫星构成的星座系统,开展多轨道大规模星座网络架构优化设计、宽窄结合/高低频结合的组网协议设计、协调用频和干扰管理、资源分配、高效运维、即插即用、性能评估等关键技术研究,研制半物理仿真演示验证系统。

考核指标:设计支持星座规模不小于 10000 颗;流量密度提升 10 倍;支持激光、毫米波和低频段;支持宽带、窄带等多种通信手段的综合利用和干扰管理;支持多种轨道的混合组网;建立完善的性能评估体系;仿真系统具备多种网络架构、协议、算法、载荷的模拟和评估能力。需完成研究报告 8 份、专利 8 项、半物理仿真演示验证系统 1 套。


3.3 Ka 频段收发共口径相控阵天线及芯片研制(共性技术类,部省联动)

研究内容:聚焦未来天地融合网络中终端在多轨道、多星、星地覆盖区之间无缝切换的应用需求,以低成本、小型化和通用化为目标,突破 Ka 频段低成本多波束相控阵芯片、收发共口径多波束相控阵天线、高效天线阵测试算法等关键技术,完成芯片样片和天线原型样机研制。

考核指标:多波束相控阵芯片:Ka 频段,通道数≥8,支持独立波束数量≥4;衰减范围/精度为 30dB/0.5dB,移相范围/精度为 360 度/5.625 度;发射机通道功率附加效率≥15%,24 小时内通道幅度一致性≤0.5dB,通道相位一致性≤3.5 度;具有 SPI 接口、功率自检、温度补偿功能。Ka 频段收发共口径多波束相控阵天线:基于本项目研制的多波束相控阵芯片;收发融合共用天线阵面,波束数量≥4,天线口径≥0.45m;EIRP≥50dBW(法向),G/T≥ 12dB/K(法向);收发天线单元间隔离度大于 40dB;扫描范围≥ ±60 度,副瓣≤-20dBc;支持圆极化辐射。需完成研究报告 5 份、专利 10 份、多波束相控阵芯片样片,收发共口径相控阵天线原型样机 1 台。

有关说明:企业牵头申报。

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