1毫秒時延怎麼滿足?全光智慧城市呼喚F5G

2021-01-20 徐勇

隨著「新基建」戰略的全面開展,千行百業的數位化轉型進程開始全面加速,智慧城市已成為數字經濟的關鍵載體。

設想一下,城市中將有欣欣向榮的綠色植被和多處公園,每棟房屋將配備機器人協助居民日常生活,並以人工智慧監測居住者的健康狀況。街道上有完全自動化的、零碳排放的汽車,便利商店甚至是智慧公廁隨意移動……越來越多不可思議的城市生活場景,都將在可預見的未來一一呈現。但是從各地智慧城市落地的實踐中,還是存在一些亟待解決的課題。比如,九旬老人被抬到銀行做人臉識別才能激活社保卡;辦理一個需要調用跨部門數據的證件往往很難一次搞定;甚至在大街上忽然內急時只能靠問才能找到最近的廁所……這背後的原因固然有很多,但是作為基礎設施的網絡連接肯定存在改進提高的餘地。

就在11月26日召開的2020世界5G大會上,國家信息中心信息化和產業發展部主任、智慧城市發展研究中心主任單志廣正式發布了《全光智慧城市白皮書》。這份白皮書首次將「1ms」時延作為智慧城市的一個關鍵指標提出來。白皮書指出,全光智慧城市的核心是構建城市「1ms」時延圈,實現確定性的網絡聯接。為了實現這個關鍵指標,必須加速全光基礎設施的部署升級,以高質量聯接構築城市智慧,推動基於智慧城市的創新應用場景。

關鍵在於智能的聯接化和聯接的智能化

為什么九旬老人必須被抬到銀行做人臉識別才能激活社保卡?為什麼全城的公廁坑位不能實現及時在線共享?關鍵在於資源沒有實現智能化的聯接和聯接的智能化,就出現了這種有了連不上,連了用不了的尷尬局面。

未來,智慧城市迫切需要一種更智能的聯接。聯接不僅需要智能化,未來所有的智能場景,包括智慧城市、智慧社會、智慧家居等,智能本身也需要聯接化。所以智慧城市的發展關鍵在於智能的聯接化和聯接的智能化。

智能聯接化。人類社會的發展逐漸從「無連接」「弱連接」,走向了今天的「智能聯接」,當城市的基礎設施體系逐漸完成數位化改造之後,連接的數量不再局限於世界人口總數,而是遠大於世間萬物。連接的對象正在進一步的延伸,過去Internet主要連接的是計算機網絡,演變成現在人的網絡,物的網絡,機器的網絡,構成了一個網絡無處不在的社會。一張智能聯接的全光網絡,將智能化技術與聯接技術進行深度融合,連接著城市中的每個人、每個家庭、每個組織,實現「光聯萬物」。

聯接智能化。根據 GSMA 的預測,全球網絡的連接規模,到 2025 年,全球接入 5G 網絡並實現互聯的設備將達到 250億臺。面對如此巨大的連接規模,連接的品質和特徵也發生了深刻的變化,正如碳原子的不同排列組合可以變成金剛石,也可以變成石墨一樣,其本質的區別在原子的連接不同,把過去社會的品質和重要特徵進行了升華。智慧城市是通過一個逆向的過程把各個行業、各個系統中孤立分散的數據匯聚起來,核心挑戰在於對海量數據的有效處理,通過釋放沉默的「啞資源」和更高品質的聯接,打通城市內部被「部門牆」割裂的數據,基於聯接支撐城市數據的融合,實現城市智能化能力的提升,已經成為智慧城市發展的主流趨勢。

「1ms」時延能最大化聯接和智能的價值

有了聯接和智能,老百姓如何才能享受到他們的價值呢?這裡就引出了時延的話題,也就是說,當你需要聯接和智能的時候,它們可以招之即來。單志廣介紹說,如今,通過F5G全光網構建的全光智慧城市信息基礎設施,網絡時延只需要1ms,各種數字教育、數字政府、數字醫療、數字金融等特殊場景服務可以隨需而來,實現了連接和智能的價值最大化。因此在這裡,全光智慧城市信息基礎設施已經與水、電、氣、路等傳統基礎設施具有同等重要的地位。

具體而言,「1ms」時延圈猶如城際間一小時交通圈,全光交換保障了全光節點的無損品質交換,支持企業側接入型光傳送設備到雲端的端到端的「1ms」時延,實現政務、金融等時延敏感業務的超低時延傳輸。支持同城、異城兩地數據中心之間的「 1ms」時延,實現數據中心之間的高速數據交互。支撐城市全光網的邊緣任意兩點的時延「1ms」,面向5G承載場景,實現基帶處理單元之間、基帶處理單元與核心網之間的「 1ms」時延。

「全光智慧城市是以F5G全光智能底座為基礎,構建城市雲網邊端協同的基礎設施架構,形成立體感知、全域協同、精確判斷和持續進化的、開放的智慧城市系統,使城市像『人』一樣擁有五官、手腳、軀幹、大腦。」單志廣說,「在構建智慧城市的進程中,全光網是一個標配,是必選動作,只有用F5G才能實現1ms時延圈,包括在很多場景裡面甚至可以實現100微秒級響應速度,真正支持很多實時性要求很強的管理和服務。」

能力評估指標體系同時發布

此次發布的白皮書還從KQI(關鍵質量指標)指標和網絡KPI(關鍵績效指標)指標兩個方面,對《新型智慧城市發展報告(2018-2019)》智能設施指標含義進一步延展,方便客戶、運營商和合作夥伴對智慧城市各領域F5G業務場景網絡性能和用戶體驗進行評估。

KQI包括時延、帶寬、可用性、開通時間、智能調度等五大維度。

時延:打造「1ms」時延圈,以雲配網、以網促雲,可滿足智慧城市各類聯接場景低時延的創新應用需求。

帶寬:實現「三千兆」全光接入、「T 級帶寬」全光錨點,可提供端到端超高帶寬的運力保障。

可用性:從「盡力而為」到「確定性體驗」,實現 99.999%高可用率,為智慧城市的安全運行保駕護航。

開通時間:雲光一體、協同控制、統一編排,實時按需獲取雲、網資源,提供「分鐘級」業務極速開通服務。

智能調度:將光聯接到園區、到樓宇、到房間、到機器、到桌面,通過 AI 技術,應用光網智能管控平臺,可提供自動化、自助化的業務體驗、差異化服務能力和主動式運維和故障預判。

KPI包括網絡接入技術、網絡覆蓋率、網絡管控技術、電層轉發跳數、網絡保護技術等五大維度。

網絡接入技術:從SDH/MSTP到OTN光電一體,接入速率從 Mbps到 Gbps,再到Tbps不斷提升,滿足全業務帶寬提升高速接入。

網絡覆蓋率:以業務接入全光錨點距離衡量聯接密度,通過業務價值區域完善覆蓋,當接入距離<2km 時,在資源預留的情況下,可實現天級業務的快速開通。

網絡保護技術:通過接入側和網絡側不同的單雙鏈路組合,可為智慧城市業務配置不同保護等級,提供可承諾的可用性。

電層轉發跳數:基於光傳送技術實現光層的一跳直達,為業務提供更低的時延。

網絡管控技術:通過引入智能化管控,實現跨層、跨域業務、雲網業務協同發放管理。

白皮書還提出了構建「F5G+」生態體系,促進F5G+應用的進一步深化與進化,構築更大的生態系統平臺,將最具確定性的極致網絡體驗帶到更廣泛的應用領域中去,為每個人帶來前所未有高品質沉浸式體驗,加速千行百業的數位化轉型。

F5G 帶來前所未有的前景和機遇

如今,F5G 作為新基建的重要組成部分,為信息通信業帶來前所未有的前景和機遇,還將作為智能製造、智慧交通等融合基礎設施的關鍵支撐,帶動通信產業鏈上下遊的發展,賦能傳統行業數位化轉型,為構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局提供有力支撐。中國電信、中國移動、中國聯通等運營商率先行動,開展 F5G 建設,並且創新產品套餐,快速形成新型網絡基礎設施,促進智能應用發展、催生新經濟增長點。

例如,廣東電信建成「灣區超低時延全光網」。其中灣區內實現 1.5ms 時延圈,三大自貿區實現 1ms 超低時延圈,深港時延更是低至 0.21ms。在灣區核心引擎深圳和廣州,建設基於 OXC 和 400G 等最新技術的城域 OTN 網絡,打造了具備超高安全,超高可靠,超低時延,超快開通等顯著優勢的深廣「雙子星」的城市全光底座。

廣東移動在粵港澳大灣區內打造了小於 3ms 的時延圈,實現了時延直觀可視和策略可管理。服務方面,基於全光調度,OTN 精智專網為企業用戶提供「安心、隨心、省心」的高品質專線服務。

杭州移動積極探索 F5G 的創新,提出了「F5G 之樹」的整體架構理念,圍繞數字經濟、數字治理和數字生活等重點領域,通過打造全球領先的信息通信基礎設施,助力杭州加速邁向「全國數字經濟第一城」的步伐。目前杭州移動已經廣泛推動了 F5G 在數據中心、城市天眼、未來社區、直播電商、智能製造、智慧家庭等場景中應用,未來將進一步推動 F5G+X 的規模商用,努力將杭州打造為「雙 5G 第一城」。

廣東聯通突破了行政格局的束縛,改變傳統本地網、幹線網的傳統分層收斂建設模式,將全省 21 個地市的網絡統一建設為一張扁平化、MESH 化的 SD-OTN 全光網絡。

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