華為金志國：城市跑向智慧未來(lái)，首先建設F5G全光網(wǎng)

  國家于2020年首次公開(kāi)提出雙循環(huán)經(jīng)濟理念，提出“加快構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局?！?

  在“雙循環(huán)”發(fā)展格局中，要以科技創(chuàng )新催生新發(fā)展動(dòng)能。而新型智慧城市建設，以信息化、智能化創(chuàng )新，推進(jìn)新一代ICT技術(shù)與城市戰略、規劃、建設、運行和服務(wù)全面深度融合，則是“雙循環(huán)”科技創(chuàng )新的重中之重。

  經(jīng)過(guò)若干年的發(fā)展，我國智慧城市建設進(jìn)入全新階段。全場(chǎng)景感知、全場(chǎng)景互聯(lián)和全場(chǎng)景智慧正在成為新一代智慧城市發(fā)展的目標。新型城市基礎設施的云和網(wǎng)是支撐這一目標實(shí)現的基礎。

  我們知道，智慧城市的各類(lèi)應用都是基于云部署的。這樣做的好處是可以充分利用云的大數據和AI平臺所提供的基礎服務(wù)，快速開(kāi)發(fā)和上線(xiàn)新業(yè)務(wù)。云基礎設施中存儲了大量的數據，既有公共服務(wù)數據，也有個(gè)人數據。因此，出于數據安全和個(gè)人隱私的考慮，云基礎設施須由城市管理者主導建設和運行。

  同樣的，網(wǎng)絡(luò )作為聯(lián)接城市感知末梢與云之間的數字橋梁，是一座城市的核心基礎設施，具有舉足輕重的地位。各類(lèi)業(yè)務(wù)的安全保障，以及新業(yè)務(wù)快速開(kāi)通上線(xiàn)都離不開(kāi)一張堅實(shí)的固定網(wǎng)絡(luò )。城市管理者必須持續關(guān)注網(wǎng)絡(luò )建設，從管理和技術(shù)兩個(gè)層面確保數據安全和業(yè)務(wù)的靈活性。

  2021年政府工作報告中提出,“加大5G網(wǎng)絡(luò )和千兆光網(wǎng)建設力度,豐富應用場(chǎng)景”?！扒д坠饩W(wǎng)”首次被寫(xiě)入政府工作報告。具體落實(shí)到智慧城市中，千兆光網(wǎng)的建設必須滿(mǎn)足超大帶寬以及確定性業(yè)務(wù)體驗，才能實(shí)現城市內任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何業(yè)務(wù)的千兆接入。

  F5G正是為滿(mǎn)足這一需求被提出來(lái)的固定網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。2020年，由華為、中國電信、中國信通院等單位聯(lián)合提出的面向智能時(shí)代的下一代固定網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，被歐洲電信標準協(xié)會(huì )正式接納，并被定義為第五代固定網(wǎng)絡(luò )(ETSI ISG F5G)，即F5G(見(jiàn)圖1)。

圖1：F5G是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

  相比于第四代固定網(wǎng)絡(luò )，F5G在帶寬、聯(lián)接數、時(shí)延和安全性上都有重大升級。F5G作為新基建的重要組成部分，給行業(yè)數字化轉型、城市智能化升級帶來(lái)了前所未有的機遇和前景。

  高精度城市治理的實(shí)現、智慧城市建設關(guān)鍵沖刺的完成、城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟對新基建養分的充分吸收，都要從搭建“F5G全光網(wǎng)”開(kāi)始。

  F5G全光網(wǎng)讓智慧城市發(fā)展進(jìn)程“健步如飛”

  基于F5G技術(shù)的全光網(wǎng)成為智慧城市的信息基礎設施之一，與水網(wǎng)、電網(wǎng)、氣網(wǎng)、路網(wǎng)等傳統基礎設施處于同等重要的地位，是城市的第五張網(wǎng)(見(jiàn)圖2)。

圖2：城市基礎設施的五張網(wǎng)

  F5G全光網(wǎng)為智慧城市提供具備超大帶寬、物理隔離和確定性低時(shí)延特性的品質(zhì)聯(lián)接，并將惠及政務(wù)、醫療、教育、交通、城市管理等多個(gè)領(lǐng)域。

  在智慧政務(wù)場(chǎng)景中，國家正在積極提倡百姓辦事“只跑一次”甚至“一次不跑”。而這需要政府各個(gè)部門(mén)之間實(shí)現數據打通、業(yè)務(wù)統一承載。但大量業(yè)務(wù)數據與辦事系統的打通，勢必帶來(lái)網(wǎng)絡(luò )的擁擠，并且也將引發(fā)一系列安全風(fēng)險，例如數據丟失、系統卡頓等風(fēng)險。而F5G全光網(wǎng)的超大帶寬，則可以在支撐各政務(wù)部門(mén)業(yè)務(wù)統一承載的前提下，利用網(wǎng)絡(luò )的物理隔離特性保障業(yè)務(wù)數據的絕對安全。在F5G全光網(wǎng)的支持下，百姓可以享受無(wú)比便捷的辦事體驗，而政務(wù)部門(mén)也不必擔心網(wǎng)絡(luò )卡頓與數據丟失等問(wèn)題。

  在醫療場(chǎng)景中，2020年的新型冠狀病毒肺炎疫情讓每個(gè)人認識到了遠程醫療的重要性。與此同時(shí)，遠程醫療也是加速醫療資源平衡化、緩解醫患矛盾的重要手段。而遠程醫療的基礎就是網(wǎng)絡(luò )能力，基于F5G全光網(wǎng)的實(shí)時(shí)化高清圖像、視頻交流、遠程問(wèn)診、醫療影像異地同步、遠程醫療教學(xué)等新型醫療服務(wù)方式將成為常態(tài)。面向未來(lái)，F5G全光網(wǎng)還將支持開(kāi)啟遠程手術(shù)、智能醫藥研發(fā)等醫療創(chuàng )新的探索。

  在工業(yè)場(chǎng)景中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是國家制造業(yè)發(fā)展的主要方向。制造業(yè)發(fā)展需要大量新工業(yè)系統、工業(yè)智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的部署。F5G全光網(wǎng)是工業(yè)數字化轉型的基石，通過(guò)F5G全光網(wǎng)提供的超低時(shí)延能力，可以使人工智能 機械臂、工業(yè)VR/AR、設計仿真、遠程維護等重要工業(yè)創(chuàng )新落地，從而提升工業(yè)的遠程化、無(wú)人化、自動(dòng)化。

  在很多案例中，我們可以看到變電站的電力設備、礦區的采礦機，這些原本需要人工操作，并且工作環(huán)境惡劣的大型工業(yè)設備，都可以在F5G全光網(wǎng)的支持下改為遠程操控。工人坐在辦公室就可以獲得身臨其境的體驗，不僅極大提升了工業(yè)生產(chǎn)力，還優(yōu)化了從業(yè)者的生產(chǎn)環(huán)境與工作體驗。

  F5G全光網(wǎng)讓智慧城市建設走向身強體健、快步如飛的全新發(fā)展階段。

  建設F5G全光網(wǎng)的三個(gè)趨勢

  當前，我國的城市基礎設施建設在全球處于領(lǐng)先水平，在固定網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新的基礎上完成智慧城市升級，是有效且經(jīng)濟的智慧城市發(fā)展方案。F5G全光網(wǎng)是智慧城市的信息大動(dòng)脈，應超前規劃、優(yōu)先建設。

  為實(shí)現智慧城市發(fā)展目標，深度利用固網(wǎng)升級的機遇窗口與城市固網(wǎng)基礎設施，我們提出了三個(gè)F5G全光網(wǎng)建設趨勢：

  建設城市1毫秒時(shí)延圈

  城市無(wú)人駕駛系統、政務(wù)云、桌面云等數字化創(chuàng )新，對城市網(wǎng)絡(luò )的整體時(shí)延提出了極高要求。這導致城市信息系統具有明顯的木桶效應，其中的最短板可能會(huì )對整體造成損害。最具代表性的應用場(chǎng)景是數據中心互聯(lián)。

  為了保障數據安全，避免由于電力故障、地質(zhì)災害等影響因素造成數據丟失。數據中心往往需要采用雙活架構部署。生產(chǎn)數據中心與容災數據中心間通過(guò)F5G全光網(wǎng)保持數據實(shí)時(shí)同步，一旦生產(chǎn)中心發(fā)生故障，容災中心立即接管業(yè)務(wù)，避免數據丟失。

  由此可見(jiàn)，兩個(gè)數據中心之間的通信時(shí)延具有至關(guān)重要的作用，只有小于1毫秒的確定性時(shí)延，雙活數據中心才能正常運行。

  另一個(gè)應用場(chǎng)景是即將走入現實(shí)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)。在遇到突發(fā)情況時(shí)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要在10毫秒內做出判斷并采取措施。通信網(wǎng)絡(luò )的時(shí)延是整個(gè)系統的關(guān)鍵，只有低于1毫秒的確定性時(shí)延，才能保證自動(dòng)駕駛汽車(chē)實(shí)時(shí)獲取云上數據，及時(shí)采取必要措施，消除安全隱患。

  因此，建設城市F5G全光網(wǎng)必須優(yōu)先打造城市1毫秒時(shí)延圈。通過(guò)整體性的目標網(wǎng)絡(luò )建設，保障城市業(yè)務(wù)從任何位置都可以1毫秒入云，避免城市網(wǎng)絡(luò )出現短板效應。

  F5G全光網(wǎng)絡(luò )延伸到社區

  目前，城市光纖主要部署到城區街道辦、大型園區、市政機構這一層級。但隨著(zhù)政府和企事業(yè)單位對政務(wù)網(wǎng)接入帶寬的需求日益增大，城市視頻監控類(lèi)業(yè)務(wù)將快速增長(cháng)，城市末端光纖不足的問(wèn)題將日趨明顯。為了進(jìn)一步推動(dòng)智慧城市建設，支撐更多城市智能化創(chuàng )新落地，就需要光纖進(jìn)一步下沉。

  總體來(lái)看，F5G全光網(wǎng)從街道辦進(jìn)一步延伸至社區將從根本上解決帶寬不足的問(wèn)題，為每一個(gè)委辦局、學(xué)校、醫院等單位提供超大帶寬接入。社區將成為政務(wù)信息高速公路的入口，同時(shí)將滿(mǎn)足各業(yè)務(wù)之間的隔離需求，保障核心數據安全，真正做到“一次建網(wǎng)，十年無(wú)憂(yōu)”。

  在F5G全光網(wǎng)絡(luò )延伸到社區層級后，醫療、教育、政務(wù)等核心數字化需求將得到極大地滿(mǎn)足和提升。遠程醫療、遠程教育等創(chuàng )新將成為城市中的常態(tài)，而政府相關(guān)部門(mén)也可以進(jìn)一步推進(jìn)政務(wù)信息整合，真正打通企業(yè)、群眾辦事的“最后一公里”。

  云網(wǎng)協(xié)同，建云先建網(wǎng)

  政務(wù)與行業(yè)數字化升級的另一個(gè)主要的趨勢是業(yè)務(wù)走向云端。政務(wù)上云、企業(yè)上云、行業(yè)上云已經(jīng)成為了大勢所趨。

  云計算可以極大地節省政企計算資源與成本，同時(shí)加強數據的使用效率與業(yè)務(wù)承載能力，是未來(lái)數字化的核心方向。但在政企走向云端的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )發(fā)展必須與上云趨勢相互協(xié)同、彼此配合。如果缺乏網(wǎng)絡(luò )能力的支持，政企從云端獲得的效率提升將大打折扣。

  F5G全光網(wǎng)的一大特性，是可以智能化識別云業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò )需求，自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò )配置，從而將新業(yè)務(wù)上云的開(kāi)通時(shí)間從數天縮短至分鐘級。

  云和網(wǎng)都是保證應用體驗的關(guān)鍵，要確保能夠統一規劃、統籌建設，確保云對網(wǎng)的要求能夠得到系統考慮，而不是分開(kāi)規劃、分開(kāi)建設，同時(shí)要滿(mǎn)足未來(lái)5年~10年業(yè)務(wù)發(fā)展的要求。

  無(wú)處不在的光聯(lián)接是智慧城市建設與發(fā)展的基礎，因此構筑 F5G全光網(wǎng)可以讓城市居民的生活更美好，讓產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展添加新動(dòng)能，為城市智能化奠定堅實(shí)基礎。面向確定的智能化未來(lái)，無(wú)數城市正在跑步進(jìn)發(fā)。F5G全光網(wǎng)的建設，就是為這些“城市運動(dòng)員”構筑堅實(shí)有力的大動(dòng)脈。

  曾經(jīng)，固網(wǎng)走進(jìn)生活和辦公，為我們彼此之間的聯(lián)接帶來(lái)了翻天覆地的變化。而今，F5G走向城市與產(chǎn)業(yè)，將又一次激活充滿(mǎn)無(wú)限可能的科技變局。