全光智慧城市白皮书.pdf

开启 F5G 全光时代 智联城市未来 全光智慧城市 白皮书 国家信息中心 2020 年 11 月 I 目 录 前 言 . 1 一、迈入新阶段 . 1 （一）智慧城市发展内涵 . 1 （二）智慧城市发展趋势 . 2 二、开启新时代 . 5 （一） F5G的演进与发展 . 5 （二） F5G的关键特征 . 9 （三） F5G全光智慧城市 . 10 （四） F5G业务能力评价 . 12 三、构建新生态 . 15 （一） F5G+数字政府 . 15 （二） F5G+数字医疗 . 17 （三） F5G+数字金融 . 18 （四 ） F5G+企业上云 . 19 （五） F5G+智慧教育 . 21 （六） F5G+视频直播 . 22 （七） F5G+平安城市 . 23 （八） F5G商业模式 . 23 四、展望新愿景 . 25 1 前 言 智慧城市是新一轮科技革命和产业变革交互融合的产物， 是 以数字技术创新为核心驱动力，以现代信息网络为重要载体， 深 度融入 经济 社会 各领域 的 现代 城市发展模式 ， 是城市的重构与升 华。 建设智慧城市有效 助力 网络强国 、 数字中国 、 智慧社会 、 新 基建 等国家战略 的 实施 ， 代表了当今世界 现代 城市发展的新理念、 新趋势 和新路径 。 新一代网络信息技术不断创新突破，数字化、网络化、智能 化深入发展， 赋予了 智慧 城市新的生命和灵魂 。 “宽带中国”战 略的实施， 使光纤宽带网络进入全面优化提速阶段， 网络接入能 力和城域网传输交换能力 大幅提升 。“光网城市”的建设 ， 完成 了接入、城域、骨干网络的全面光纤化， 进一步 使光纤宽带网络 延伸 到 农村地区，扩大 了 网络覆盖 的 深度与广度。 F5G（第五代 固定网络） 凭借超宽的终端连接能力和网络承载能力， 构建全场 景、全域、全生命周期的智能化网络 ， 实现 了 通信基础网络质的 飞跃 。“ 通信 管道”网络 开始 向“开放融合网络资源平台” 的 方向 演 进， 网络变得更加智能，拥有生命力，智能联接 的 网络更 加 智 能化 的 支撑上层业务 的 实现 ，赋能智慧城市建设，助力 千行百业 的数字化转型，为数字经济发展注入源源动力 ，为 智慧城市 建设 带来无限可能 。 本报告结合智慧 城市 建设 需求和全光网络发展趋势 ，提出全 光智慧城市发展 理念 。在 阐述 F5G技术演进与 技术优势 、 全光基 础设施 部署 升级 的基础上 ， 提出 以 高质量 联接构筑城市智慧，推 2 动基于 F5G 的 智慧城市创新应用场景。 本 报告 旨在 为全光智慧 城市建设提供经验借鉴和有益参考， 并 以全光智慧城市建设推动 城市经济社会高质量发展。 1 一、迈入新阶段 （一）智慧城市 发展 内涵 智慧城市是 实现 新技术 应用和应对 城市发展新挑战的 必然 选择， 本质是用 前沿 技术手段赋能 现代 城市，重塑城市发展模式。 智慧城市作为 数字中国、网络强国、 智慧社会、 新型基础设施 建 设等 国家 战略实施的 重要载体， 引领 着我国 城市发展的新方向。 我国 智慧城市发展 经历 了 三 大 阶段 ： 第一 阶段 是技术驱动阶段 。 智慧城市概念于 2008年底 提出 ， 随后 引起国际上的广泛关注，并引发了全球智慧城市的发展热潮。 这一阶段更多强调从技术本身解决城市的信息化问题 。 第二阶段是 业务驱动阶段 。 信息技术和 城市发展 深入融合， 催生了智慧交通、智慧医疗、智慧健康、智慧养老等 多领域 应用 场景 ，同时 大数据、人工智能、物联网、云计算等 前沿 信息 技术 产业也 实现了 蓬勃发展。 第三阶段是场景驱动阶段 。 强调“以人为本”，让城市变得 “会思考”。 以“城市大脑” 、“数字孪生” 为 核心 的 城市各领域智 慧应用全面深化， 应用场景更加丰富、智能、生动。 这一阶段更 加注重 “ 联接 +平台 +数据 +运营”， 实现 城市 资源的价值最大化 ， 提升城市品质， 赋能城市经济 高质量 发展。 从智慧城市的发展形态看，新一代信息通信技术 的 发展， 使 整个 社会 结构发生了深刻的变化。 人工智能成为新的生产力，区 块链成为新的生产关系，大数据成为生产资料和生产要素，云计 算成为 新的 生产工具，物联网、互联网、通信网络成为社会的自 2 然环境，软件、算法正在重新定义生产方式 ， 为城市 发展 开拓了 无限 想象的空间 。 信息时代 有了 新规则， 智慧城市 也 显现出融合 化、协同化和创新化的特征。 以 网络 更好地连接智慧城市的服务、 连接百姓、连接企业，成为智慧城市发展的新能力。智慧城市系 统的能力建设，也将从过去条 线 型的纵向垂直系统转向以城市为 载体的横向融通系统，打破城市范围内的信息孤岛和数据分割 ， 打造全程全时、全模式全响应、“牵一发而动全身”的“敏态”智 慧系统 ， 城市也将从二元空间转向三元 、 甚至多元空间 ， 人类社 会将变成一个数字化的智能社会 、 虚实融合的社会 、 线上线下相 结合 的 更加智慧的 社会。 （二）智慧城市 发展 趋势 智慧 城市是一个典型的复杂自适应系统 ， 它有 多元化 的组成 部分 人 、 物体、活动，以及 不同的时间尺度和空间尺度 ， 并 且 具有自我调节的能力。 城市内部 由 政务、金融、医疗、教育、 交通等子系统组成， 新需求 的 不断涌现拓展 了 技术发展新空间。 参照 马斯洛的人类需求模型，从 智慧城市 发展的角度看， 城市 的 智慧 化转型需求从低到高，分为 五 个层次： 图 1 智慧城市发展需求 3 第一层是 基本需求 ， 即 城市 ICT基础设施 。 光纤 宽带 网络 是 构建 城市 智能联接 ， 保障数据以最低的时延、最高的可靠进行传 输，实现信息 融合和共享 的 关键基础 ，也是 智慧城市发展 的 重要 保障 。 第二层是 保障需求 ， 即 城市网络与信息安全。网络可靠传输、 信息数据安全交换、信息系统 鲁棒 稳定等为智慧城市提供安全保 障。 第三层 是 互动需求，即信息连接与交互。 智慧城市的发展 需 要 无处不在的 联接 ， 既包括物理世界也包括网络世界， 这 是智慧 城市可发展的前提。 第四层是 特色需求，即 城市各领域智慧化应用。 不同城市 结 合资源禀赋、文化内涵 、地理区位发展具有 城市特色的智慧应用 。 第五层是 可持续需求，即 构建城市发展生态。 智慧城市 需要 通过集中管理促进多个复杂系统将 城市各类资源和能力 共享出 来， 逐渐形成 更加广泛的创新应用， 构建智慧城市可持续发展的 生态。 在国家政策红利和技术创新红利的双重驱动下 ，我国 智慧城 市 建设 蓬勃发展 ， 不断涌现出各类智慧化的创新应用 。 未来， 智 慧城市迫切需要一种更智能的联接 ， 联接不仅需要智能化，智能 本身也需要联接化 ，联接 未来所有的智能场景， 逐步将智慧城市 建成高智慧、可决策、有温度的生命有机体。 智能 联接 化。 人类社会 的发展 逐渐从“无连接”、“弱连 接”，走向 了今天的 “智能连接” ， 当 城市的基础设 施体系逐渐完 成数字化改造之后， 连接的 数量不再局限于世界人口总数， 而是 4 远大于世间万物。 连接 的对象正在进一步的延伸，过去 Internet 主要连接的是计算机网络，演变成 现在 人的网络 、 物的网络 、 机 器的网络，构成了一个网络无处不在的社会。 一张 智能联接的 全 光 网络，将智能化技术与联接技术进行深度融合， 连接 着 城市 中 的 每个人、每个家庭、每个组织， 实现 “光联万物” 。 联接智能化。 根据 GSMA的预测， 到 2025年， 全球网 络互联设备将达到 250亿台。 面对如此巨大的连接规模， 连接的 品质和特征也发生了深刻的变化 ， 正如碳原子的不同排列组合可 以变成金刚石，也可以变成石墨一样，其本质的区别在原子的连 接不同， 把过去社会的品质和重要特征进行了升华。 智慧城市 通 过一个逆向的过程把各个行业、各个系统中孤立分散的数据汇聚 起来， 通过 释放沉默的“哑资源”和 更高品质的联接 ， 支撑城市 数据的融合，实现城市智能化能力的提升。 5 二、 开启新时代 越来越多的科技新元素 融入 城市建设 ， 新技术正在重新定义 城市，重新定义社会，万物互联成为智慧城市发展趋势， F5G（第 五代固定网络） 将赋能智慧城市 开启全光时代。 （一） F5G的演进与发展 光纤宽带网络 已经像水、电、燃气一样 成为新时期的战略性 公共 基础设施 ，其重要性不断凸显。 我国 光纤宽带网络 经历 了 宽 带中国 、 光网城市 等 以全光纤网络 建设 为特征的 战略实施 阶段， 国家层面发挥各部门作用， 持续开展 网络提速降费 和电信普遍服 务工作， 全社会合力共同推进 光纤宽带 网络基础设施的发展。 截 至 2019 年末，我国已建成全球规模最大的光纤宽带网络，固定 宽带家庭普及率达到 91%，所有城市 都 建成了光网城市，行政村 光纤通达比例超过 98%1。 三大 运营商共 46个 省 分 公司 完成了 全 光政企网络 产品方案的发布。 覆盖广泛的基础光纤宽带网络 为 F5G千兆网络的发展奠定了良好基础。 按照中央经济工作会议和政府工作报告 “ 关于加强新型 基础设施建设 ” 的重大战略部署， “双 G 双提 ”2019 专项行动 进 一步 推动固定宽带和移动宽带双双迈入千兆（ G比特）时代 。全 国各省市地方政府纷纷将建设千兆 固定光纤 宽带 写入 “新基建 ” 发展规划 。 1 求是杂志刊 ： 中 共工业和信息化部党组署名文章坚定不移建设制造强国和网络强国 。 6 表 1 全国多省市地方政府“新基建”规划内容 序号 文件名称 文件内容 省级 、直辖市 1 北京市加快新型基础设施建设行动方案（ 2020-2022年） “积极推进千兆固网接入网络建设，以光联万 物的愿景实现 百千万 目标，即具备用户体 验过百兆，家庭接入超千兆，企业商用达万兆 的网络能力。 ” 2 上海市推进新型基础设施建设行动方案（ 2020-2022年） “高水平建设 5G 和固网 双千兆 宽带网络 ”， “固定宽带网络接入能力平均达到 1000Mbps， 用户感知速率平均达到 50Mbps。 ” 3 重庆市新型基础设施重大项目建设行动方案 （ 20202022年 ） “大力推进 5G网络和千兆光纤宽带建设 ”， “提 升千兆光纤覆盖质量和范围，打造 双千兆 网络之城。 ” 4 山东省数字基础设施建设的指导意见 “全面建成高水平全光网 ”， “加大高速率宽带接入覆盖，持续推进 光纤到户 。 ” 5 广东省信息基础设施建设三年行动计划（ 2018-2020年） “全面建成高水平全光网 ”， “构建高速骨干光 纤网络，建设千兆光网城市，推进百兆光纤进 农村 。 ” 6 湖南省信息通信基础设施能力提升行动计划（ 20182020年） “开展光网提升行动，建设高水平全光纤网 络 ”， “构建高速骨干光纤网络，打造千兆光网 城市，建设百兆光网乡村，实施光网扶贫行 动 。 ” 7 湖北省关于提振消费促进经济稳定增长若干措施 “实施新一轮宽带提速工程，深入推进 双 G双提 行动计划 。 ” 8 海南省信息基础设施水平巩固提升三年专项行动方案 （ 2018-2020年 ） “将光网向自然村、农垦居民小组、南海岛礁 延伸，率先实现光纤宽 带网络和高速移动通信 网络全覆盖 ” 9 安徽省实施长江三角洲区域一体化发展规划纲要行动计划 “建设高速移动泛在信息网络，加大力度推进光网城市建设，提升应用基础设施建设水平 。 ” 10 福建省新时代 “数字福建 宽带工程 ”行动计划 “建设高水平全光网络 ”， “构建高速骨干光纤 网络，实施千兆光网城市建设，深入实施百兆 光纤进农村 。 ” 序号 文件名称 文件内容 11 数字广西信息通信基础设施会战三年行动计划 （ 20182020年 ） “建设高水平全光网络，为数字广西打牢基 础 ”， “构建高速骨干光纤网络，实施千兆光网 城市建设，深入实施百兆光纤进农村 。 ” 7 12 贵州省互联网新型数字设施建设专项行动方案 “加快推进 光网贵州、满格贵州 建设 ”， “提升 网络传输和交换能力，打造高速、稳定、安全 的骨干通信网络。到 2022年，实现 百兆乡 村、千兆城区、万兆园区 光纤覆盖格局 。 ” 13 山西省通信基础设施建设三年行动计划（ 2019-2021年） “加强通信基础设施建设，完善新一代高速光纤宽带网络，加快建设先进移动宽带网 。 ” 14 江西省数字经济发展三年行动计划（ 2020-2022年） “大力推进高速光纤网络等信息通信基础设 施建设，实现骨干网、城域网与接入网同步扩 容，增强骨干网络和省际出口承载能力，持续 开展千兆光纤接入试点，引导面向重点场所优 先覆盖 双千兆 网络。 ” 地市级 15 福州市推进新型基础设施建设行动方案（ 2020-2022年） “加快推进 5G+光网 双千兆城市建设。 ”，“提升千兆网络入厂园、入社区、入户覆盖面。 ” 16 青岛市推进新型基础设施建设行动计划（ 2020-2022年） “ 打造 双千兆 城市，推动移动通信网络、固定宽带网络迈入千兆时代 。” 17 合肥市 推进新型基础设施建设“三年行动”方案 “全面提升网络带宽，实施千兆入户、万兆 入楼的光纤覆盖计划。” 18 厦门市推进新型基础设施建设三年行动计划（ 2020-2022年） “ 优化互联网骨干网网络架构，实施千兆光网城市建设。 ” 19 深圳市加快推进新型基础设施建设的实施意见（ 2020 2025年） “ 加快建设千兆光纤网络，全面部署 10G PON 光纤接入网，到 2025年实现千兆宽带对家庭 和重点场所的基本覆盖，打造 双千兆城市 。 ” 20 宁波市推进新型基础设施建设行动方案（ 2020-2022） “ 持续推进光纤网络的宽带化智能化建设，提 升网络基础设施容量和多业务承载能力，到 2022 年底城乡宽带接入能力分别达到 1500Mbps和 800Mbps。” 2020年，欧洲电信标准协会 F5G行业规范组正式将以 10G PON、 Wi-Fi6 为基础的千兆光纤宽带接入网络和以 200G/400G、 OSU-OTN（下一代光传送网）、 OXC（光交叉连接）等为基础的 全光传送网络定义为 F5G。 F5G作为新基建的重要组成部分，为信息通信业带来前所未 有的前景和机遇，还将作为智能制造、智慧交通等融合基础设施 8 的关键支撑 。 中国电信、中国移动、中国联通等运营商率先行动， 开展 F5G 建设，并且创新产品套餐，快速形成新型网络基础设 施，促进智能应用发展、催生新经济增长点。 作为新基建和大湾区的排头兵， 广东省 率先建成了 高速、移 动、安全、泛在的新一代信息基础设施。 广东移动 提出 全光底座 +光网大脑，助力全业务发展 。 从 2018年到 2020年，广东移动陆续部署了 83个 OXC节点，构建 全球最大的全光交叉网络，节点间全部实现 Mesh（ 无线网格网 络 ） 化连接和全光直达，网络容量提升 2.4 倍，时延降低 40%， 机房空间节省了 70%。 通过 2000多个 OTN节点的部署，构建了 一张覆盖全省 21个地市的 OTN精智专网，对接香港、澳门的运 营商及移动集团政企精品网，支撑专线快速接入 ， 在粤港澳大湾 区内打造小于 3ms的时延圈，实现时延直观可视和策略可管理。 2020 年 10 月， 广东电信 完成全球首个 OTN 立体智能网络 升级，形成一张覆盖粤港澳大湾区超 3000个节点的 Mesh化 /立 体化的超大规模全光网， 建成“ 湾 区超低时延全光网 ”， 率先进 入 F5G智慧全光网时代。 “ 湾区超低时延全光网 ” 采用 当前 最高 等级的 32维 OXC全光交叉设备，覆盖大湾区九地市，通过多路 由连接实现 Mesh 化组网， 构建大湾区全光城市群超低时延圈， 湾区内实现 1.5ms时延圈，三大自贸区实现 1ms超低时延圈，深 港时延更是低至 0.21ms。 在湾区核心引擎深圳和广州，建设基于 OXC和 400G等最新技术的城域 OTN网络，打造了 具备超高安 全 、 超高可靠 、 超低时延 、 超快开通等显著优势 的 深广 “ 双子星 ” 城市全光底座。 9 广东联通将全省 21 地市的网络统一建设为一张扁平化、 Mesh化的 SD OTN全光网络 。 从业务管理上将分散在全省 21 地市的网管，集中化到一套 SDN管控平台上，将传统的分地市、 分层级的分权管理网络，演变为一张端到端集约化管理、自动化 调度、能力可开放的智能网络，提升网络业务发放效率 和 网络智 能化 水平 ，降低网络运维成本 。 为上层的智能化应用提供大带宽、 低时延、灵活的连接能力，助力本地信息化建设与经济发展。 （二） F5G的 关键 特征 欧洲电信标准协会从全光联接（ FFC）、 超高带宽 （ eFBB） 和 极致 体验（ GRE）三个维度定义了 F5G的国际标准 ， 相比 4代 网络， F5G在联接容量、带宽和用户体验三个方面均有飞跃式提 升，其上下行速率高达对称 10Gbps、时延降低到微秒级、联接数 提升 100倍以上 。 其中 ， F5G全光网 通过全光接入、全光锚点、 全光交换、全光自动驾驶 实现用户 确定性体验，打造智慧城市“ 光 立交 ”。 1、“ 1ms” 时延圈 F5G 通过全光接入、全光锚点、全光交换和全光自动驾驶， 基于光纤高可靠、高性能、易部署、大容量等特性 ，以 算力 、 运 力的 有效 协同 和 扁平化 的 网络架构 ，实现 边到云、云到云、边到 边 的“ 1ms” 确定性网络时延 ，满足智慧城市业务的品质联接需 求。 同城、异城两地数据中心之间的“ 1ms”时延， 犹如城际间 “一小时交通圈”，通过全光节点的无损品质交换， 实现数据中 心之间的高速数据交互 ， 政务、金融等 专线 用户 时延敏感业务的 超低时延传输。 10 2、 确定性网络联接 基于端到端的全光网络像城市内 的 高速轨道交通网一样，具 备架构极简、链路超宽以及经济节能的特点。 全光锚点好比智慧 城市运力的“地铁站”， F5G 以确定性的全光锚点布局解决接入 段的不确定性， 实现全光网与智慧城市业务在网络边缘侧的连接， 打通了向终端用户侧延伸的“最后一公里”，保障了确定性 接入 和确定性时间。全光交换好比“换乘枢纽”， 使传输时延从毫秒 级降低到 微 秒 级，网络 “ 0”丢包率 和 99.9999 可靠性 ， 实现确 定的最短传输路径，最低的网络时延 。 全光自动驾驶通过智能化 的管控调度， 网络动态 的 实时感知，预测性 的 运维， 使 整个网络 资源弹性化，支撑业务自动化、资源自动化 、 维护自动化，最大 化提升业务体验感知。 （三） F5G全光智慧城市 全光智慧城市是 以 F5G全光智能底座为基础， 融合物联网、 云计算、人工智能等信息技术， 形成立体感知、全域协同、精确 判断和持续进化 、开放的智慧城市系统， 通过 智能交互 、 智能联 接 、智能中枢 、智慧应用共同构筑 智慧 城市 全场景应用 。 11 图 2 F5G 全光智慧城市 智能交互使智慧城市拥有了“五官”和“手脚”。它联通物理 世界和数字世界，让软件、数据和 AI算法在云、边、端自由流 动。 “城市大脑” 、“一网通办” 、“一网通管” 等 建设 强化城市智能 设施统筹布局和共性平台 应用 ，核心能力是 通过边云协同操作系 统让 各场景海量 的 物联网 实时数据接入，尤其是大量 新型 基础设 施 的 运行数据， 使 资源、数据、云服务、生态和 AI 协同起来， 面向 物、事、人就近提供交互能力， 满足各级城市管理的需求 ， 提供丰富及时的应用，让智慧城市可感知，能执行。 智能联接 使 智慧城市拥有了 “躯干 ”， 本质上 是通过 通信技术 强化 联接能力 ， 联接智能中枢和智能交互 。 智能联接从联接人到 联接物 ，再到 联接应用 、 联接数据。 智慧城市 内外部资源与能力 的有效联接 ， 需要 5G、光纤这样的物理联接提供千兆接入，满 足个性化业务的不同时延和可靠性 需求 ， 建立统筹数据、业务、 技术、运营 的 智慧城市数字底座， 使 被联接的人、物、设备都可 变为可相互交互的“数字物种”， 实现资源与价值的有效转化 ， 12 将 智慧带到 城市的 每一个场景，实现全场景、全触点、无缝覆盖、 随身体验的“沉浸式千兆体验”。 智能中枢为智慧城市构建了 “大脑 ”和决策系统 ， 是海量数据 的汇聚点 ，为 数据、算力、算法和智慧应用 提供足够的能力支撑， 使 智慧城市海量数据和政企用户全业务 全域互通，实现数据 的 全 域共享 ， 支撑 AI 发挥价值。 智能 中枢 向下统接智能 联接， 向上 驱动 行业应用， 强化 关键共性能力整合和统一赋能 ， 对各式各样 的数据（数字、文字、图像、符号等）进行筛选、梳理、分析， 并加入基于常识、行业知识及 因果关联 的判断，形成智能分析、 决策和辅助行动，助力实现各行业的全场景智慧。 智慧应用使智慧城市更加“智慧” ， 是 智慧城市 价值 的 呈现， 通过政府、企业和行业参与者的协同创新， 加速 ICT技术与行业 知识的深度融合 ， 共同 构建智慧城市发展生态，重构体验、优化 流程、使能创新 ， 让居民的幸福感更强，让企业生产效率更高、 让行业创造力更强。 （四） F5G业务能力评价 图 3 能力评估指标体系 13 全光 智慧城市 打造确定性大带宽、低时延、高可靠、快速敏 捷的品质运力 ， 从 KQI（关键质量指标）指标 和 网络 KPI（关键 绩效指标）指标 ，对 智慧城市各领域 F5G业务场景网络性能和用 户体验进行 评估。 1、 业务 KQI指标 F5G高效综合运力 评估 ， 面向云 +网 +业务场景 的 高品质保障 服务能力 ， 从 带宽、时延、可用性、开通时间、 智能调度 等五大 维度定义 业务 KQI指标 。 时延： 打造 “ 1ms” 时延圈，以云配网、以网促云， 可 满足 智慧城市各类联接场景低时延的创新应用需求。 容量： 实现 “三千兆 ”全光接入、 “ T级带宽 ” 全光锚点， 可 提 供端到端 超高 带宽的运力保障。 可用性： 从 “尽力而为 ”到 “确定性体验 ”，实现 99.999%高可 用率，为智慧城市的安全运行保驾护航。 开通时间： 云光一体、协同控制、统一编排，实时按需获取 云、网资源，提供 “分钟级 ”业务极速开通服务。 智能调度 ： 将光联接到园区、到楼宇、到房间、到机器、到 桌面，通过 AI 技术，应用光网智能管控平台， 可 提供自动化、 自助化的业务体验 、 差异化服务能力 和 主动式运维和故障预判， 实现网络从人工操作 到工具辅助执行，再到自助决策的全流程智 慧运营 。 14 2、 网络 KPI指标 面向业务体验 提升 和 推进网络能力提升 ， 从 网络接入技术、 网络覆盖率、网络管控技术、电层转发跳数、网络保护技术等五 大维度定义网络 KPI指标。 网络接入技术： 从 SDH/MSTP 到 OTN，接入速率从 Mbps 到 Gbps，再到 Tbps 不断提升，满足全业务带宽提升高速接入。 网络覆盖率： 以业务接入全光锚点距离衡量联接密度，通过 业务价值区域完善覆盖， 接入距离 2km 时，在资源预留的情况 下，可实现天级业务的快速开通。 网络保护技术： 通过接入侧和网络侧不同的单双链路组合， 可为智慧城市业务配置不同保护等级，提供可承诺的可用性。 电 层转发跳数： 基于光传送技术实现光层的一跳直达，能有 效减少不必要的电层转发，不仅能降低网络建设成本，可为业务 提供更低的时延。 网络管控技术： 通过引入智能化管控，提供快速 业务 创建、 业务资源实时可视 ， 基于时延、可用率等策略按需 计算 路径， 并 感知网络故障等能力，同时管控系统遵循标准定义的北向接口， 支持对接上层协同层或者应用层，实现跨层、跨域业务、云网业 务协同发放管理。 15 三、 构建新生态 智慧城市应用依靠 多种 ICT技术一体化协同发展，政府、行 业、企业等社会主体共同参与建设。 同时， 带动上下游产业相互 融合， 催生 更多的 新技术 、 新业态 、新场景、新应用， 通过探索 这些商业应用场景 ， 促进 F5G+应用 的 进一步 深化与进化 ， 构筑 更大的生态系统平台， 将最具确定性的极致网络体验带到更广泛 的应用领域中，为每个 用户 带来前所未有 的 高品质沉浸式体验， 加速千行百业的数字化转型 ， 促进千兆产业的持续健康发展。 （一） F5G+数字政府 1、 应用 场景 政务云 网 ： 政务云 作为政府部门各业务系统的基础承载，承 担着政务数据资源存储、 共享 交换 、 业务系统集成、业务应用拓 展、 政府各行业云之间的联接 、政务数据容灾等应用 各类基础功 能 。 随着 “城市大脑”、“综治中心”、“应急指挥中心”、“数字孪 生城市” 、“物联网 IOT中心” 的建设，以及 “一网通办”、“一网 统管”、“一号服务”、“一码通行”、“一机走全城”、“一屏观天下” 等越来越多管理和服务的应用，政府部门的业务从线下转向线上 。 这 对现有 国家电子政务外网 专线 网络资源和 承载 需求 提出 了 更 大 的 挑战 ， 迫切需要打造以网络融通和数据共享为特征的新一代 电子政 务外网 ，提供统一、高速、稳定、安全、弹性的网络通信 环境。 云桌面： 政府 部门内部 实行 办公 门户管理、 远程办公、视频 会议、机关大院节能监测、政府移动办公 APP、 城市基层网格化 16 管理案件上报 APP、移动执法案件上传 APP 等政府 内部 “多个 终端、一份数据”一体化政务办公 模式， 实现 随时随地 便捷办公， 与电脑端 保持 完全一致 的 操作体验 。 基于 政府垂管业务部门多数 应用数据需要跨层级、跨地域 上传、 交换、调度 特性， 需要 有 高 速 、 稳定互联 的 信息传输 网络保障。 2、应用案例 广东移动 建设城市全光专网， 助力 “智慧中山”打造 政务网、 城市视频网、城市物联网、工业互联网 “四网一体，统一管理” 的 智慧 城市一张网 ， 联接万家政企、万路视频、十万物联终端、 十万工业互联， 满足差异化业务需求 ， 实现城市治理精细化，打 造中型“智慧城市”样板。 天津市政务云 ， 建设了骨干带宽高达 8个 T的“一张网” ， 改变了原来 需要建设多张通信网络 ， 承载多种通信业务的传统建 网方式 ， 通过光智能切片的 OTN全光承载网 ， 满足 全市 400多 个部门的网络互通和低时延、高带宽等通信要求 ， 实现了一虚多 通信网络的 统一， 支撑了年均流转各类文件约 75 万件 和 视频会 议 200余次的政务需要。 山东联 通基于全光网络的云网融合，统一云网业务的入口， 实现光云一体 。 通过云网协同，实现网络和云资源的一键式同开 同停，业务发放时间从天级缩短到分钟级，同时通过用户 APP提 供用户自助调速、时延和流量可视等差异化服务。 17 （二） F5G+数字 医疗 1、 应用 场景 互联网 +医院 ： 医疗资源分布不均，跨地域就诊难，一直是 医疗卫生行业发展的痛点。 国家卫健委 2020 年 最新公布的数据 显示，目前全国互联网医院已经超过 900家 ， 主要包含了 三种 模 式 ：实体医院的医疗资源线上服务模式（ H+I模式）、医 联体共同 线上融合服务模式（ H 与 I 融合模式）、集聚医生资源的平台服 务模式（ I+H 模式） 。 目前，远程医疗技术已经从最初的电视监 护、电话远程诊断发展到进行数字、图像、语音的综合传输，实 现实时的语音和高清晰图像的交流 。 下一步重点是发挥大医院或 专科医疗中心的医疗技术和医疗设备优势，对医疗条件较差或者 边远地区的伤病员进行远距离诊断、治疗和咨询。 突破网速瓶颈 是 目前“ 互联网 +医院”发展的 关键 ， 不仅可以最大化提升医疗 部门的检测诊断准确率、支撑药物研发，还可将有限的卫生系统 资源 价值 有效 发挥出来。 医疗影像云 ： 医疗影像 云服务平台 主要 面向 区域或医联体影 像互联互通、协同诊断 ，可 实现相关联网单位的医学影像采集、 传输的数字化和自动化，实现医疗数据的管理和共享、医疗卫生 业务协同、居民公众服务。 涉及医疗影像云中心、大型、中型和 基层卫生医疗机构，医疗影像云中心 按照可 接入 100家医疗机构 统计 ，中心平台带宽 需求约在 上下行 2000M 左右，且后续每 接 入用户数量增加 1家 ， 增加 10M-20M上下行带宽。 18 2、应用案例 河南省人民医院医学影像数据已占医院总数据量的 80%以 上，医疗影像的云端存储已经成为迫切需求。河南联通基于全光 网帮助河南省人民医 院构建了一体化影像云服务平台，实现了对 医技数据与医技业务的全流程管理以及三维影像的临床应用，保 障医生实时查看病人的所有病例图像，专线网络速率不低于 1Gbit/s， 同时为了保障卫生行业的高安全性要求，网络的可用性 不低于 99.95%。 广东联通为中山大学附属第三医院提供 的高 可靠、低时延、 灵活可调的 SD-OTN云网专线 ，重构医疗系统，全面提速实现核 心系统上云，将原来分散碎片化的数据集中化管理，有效满足就 诊数量突发需求，提升医院信息化水平。 浙江嘉兴第一医院放射科，每天新产生的图文影像数据资料 达到 80GB，借助大带宽传输，医生可随时调取 图文影像 资料， 并且与省内多家大型三甲医院的联合影像远程会诊 ， 有效提升了 就医体验。 （三） F5G+数字金融 1、应用场景 视频影像传输： 银行 网点理财业务开户 ， 嵌入 了 人脸识别二 维码等技术手段 ， 要求 对 开户用户 录音录像 ， 使 银行网点 业务网 带宽发生 成倍的提速，从当前全国各地银行带宽 增 长的趋势来看， 银行网点接入带 宽 普遍从当前的 4M/10M提升到 20M/100M， 带 19 宽增幅在五倍以上 。 省行一般覆盖上千个网点， 专线 总 带宽 需求 将达到几十个 Gbit/s。 生产数据传输： 全国各银行开始逐步取消地市汇聚业务核心 生产系统，统一上送到省行数据中心云节点集中处理， 大部分银 行建设了双活数据中心。 银行各个网点 /分行与总部两级访问业 务 带来的 数据协同、银行业务的实时高效处理、数据传输网络的 安全可靠以及银行业务的实时在线处理等，对于整个银行跨地市 长途专线网络架构提出了更高的要求。 2、应用案例 江苏电信联合 江苏 银行 以 F5G技术建立了强大的传输网络 ， 保证了省行下属 2000 多家支行全部将数据实时传送到省行处理 的需求。同时，还满足了省行在消费流量高峰、节假日资金流动 高峰，以及银行内部的高清视频会议、高清监控摄像头信号的即 时调用、突发事件时的带宽保障等不同场景下的差异化带宽需求 ， 使 全省各支行与省分行结算工作效率 提升 高达 50%。 （ 四 ） F5G+企业上云 1、应用场景 企业上云： 工信部 推动企业上云实施指南（ 2018-2020年） 提到“到 2020年， 全国新增上云企业 100万家，形成一批有影 响 力、带动力的云平台和企业上云体验中心。 ” 全国已有 20多个 省份 加入到“百万企业上云”行动中。尤其当前 在数字化转型加 速推进 的 趋势下，企业上云需求 不断增长 。 F5G端到端的超低时 延能力，通过超宽固网光纤 远端一跳 接入 ，使 工业机械臂 、 工业 20 VR/AR、设计仿真、远程维护等信息与远端工业云 PaaS/SaaS等 实时交互应用 ， 拥有更高的反应速度和精度， 拓展 更多的操作场 景， 操作人员和管理维护人员 也 可跨域直接连接设备 ，助力 工厂 生产效率 的提升 。 工业现场网、车间生管网、监控网、办公网互 相独立，网络架构复杂 ，制约企业生产研发关键环节智能化的 应 用， 智能 工厂内的设备互联和信息交互，工厂外信息的云端处理 和互联 低延时、高可靠的需求以及 企业数字化转型持续加速，日 常办公、 ERP、 CRM 等核心业务上云 的需求等等。 预计 到 2023 年， 50%的中国企业应用将部署在容器化的混合云 /多云环境中， 以提供敏捷的 、 无缝的部署和管理体验 2。 终端和云端之间的大量 数据交换，对网络的带宽和稳定性提出了很高的要求， F5G将成 为企业上云商业 场景中最为重要的承载网络之一 。 2、应用案例 上海市 三维图形引擎及可视化管理平台服务公司，其一个 3D实景渲染模型文件的大小接近 200GB，不仅需要满足客户的 远程实时观看需求，还需要实时同步到云端，由此对上云专线的 稳定性以及上行带宽提出了很高的要求。自从升级到千兆专线后， 其 3D 渲染模型文件上传速度慢的问题迎刃而解，不仅速度快， 而且带宽稳定，以前需要几个小时上传的项目，现在几分钟就能 完成 。 客户在线浏览三维模型的体验 效果 得到极大改善 ， 有效促 进了公司的业务增长。 2 IDC Future Scape:全球云计算 2020年预测 中国启示 21 （ 五 ） F5G+智慧教育 1、应用场景 教育部 教育 信息化 2.0行动计划 提出：“ 在 2022年 ， 实 现 宽带网络校校通 优质资源班班通 和 网络学习空间人人 通 。 ” 2020年教育信息化和网络安全工作要点提出 “ 研制教 育专网建设实施方案，科学规划和推动教育专网建设。 ”当前， 智慧校园、智慧课堂广泛建设， 电子白板、录播系统、多媒体讲 台等丰富的网络教学形式 和校园安防 高清摄像头的覆盖 ，校园内 行政管理、教师办公、学校论坛等 教学与管理资源分散在多 网络 ， 信息共享难 等现实对 网络带宽、时延 、运行维护 提出了更高的要 求 和更大的需求。 2、应用案例 济南市第一中学新建校区，采用全光网络架构 ，全校 162个 教学班多业务覆盖（电子班牌 /网络信息 /日常监控 /IP 数字广播 / 电子时钟 /电子白板 /高考监控） 和所有教师办公室 全部采用光纤 接入， 根据 教研组办公室 、 创客、信息技术等专用教室 功能 分配 不同容量带宽，并根据不同的应用场景进行 带宽 调节 ， 成功打造 成为基础教育信息化示范学校的标杆。 陕西省教育考试院建设省级综合考务平台（部署于省教育考 试院内部），统一管理覆盖全省近万个考场以及 100 多个保密室 的视频监控及其他信息终端，实现考前（试卷保管）、考中（考场 监管）、考后（试卷审阅）的全程监管 。陕西电信 25天完成 10个 地市 600个信息点线路开通 ， 时延带宽端到端可视，带宽占用率 80%时，自动提升带宽 ， SLA（ 服务级别协议 ） 可承诺，独享带 22 宽，与互联网隔离 50ms保护倒换 ， 实现 260+个考点、 11个阅卷 点、 3 个招生录取现场、 1 个试卷印刷厂和省教育考试院考务平 台之间的互联互通 。 （ 六 ） F5G+视频直播 1、应用场景 新媒体 各种商务发布会、峰会论坛、渠道大会、电子商务 、 体育赛事 等场合 视频直播以及 短视频 发布 在政府企业广泛应用， 据统计，截至 2020年 6月，中国短视频用户规模为 8.18亿，占 网民整体的 87%3。各级政府部门和各大主流媒体纷纷在短视频 平台开设账号， 开展信息服务的同时，以轻松活泼的方式拉近了 与民众之间的距离。 2、应用案例 运营商及第 三 方机构 均 推出了商务直播产品和服务体系。天 翼云为政企宣传商务活动打造了天翼云商务直播产品，通过专业 化 的技术和策划，为 用户 提供专业定制的商务直播解决方案，依 赖基础宽带网络提供 99.95%高可用性，保障体验。 四川电信和四 川广信天下传媒 联合， 基于 OTN品质专线承载的真 8K VR直播 方案，为两百多万天翼云 VR用户提供了前所未有的沉浸式体验。 广东移动 通过千兆宽带网络实现了东莞、广州两地 CBA 总 决赛 VR高清直播 ， 使 球迷