2022全光智慧城市发展报告

编写成员：单志广 刘殷 常苗苗 张延强徐凌验 房毓菲李春香 涂菲菲关乐宁 宋心荣 编制单位：国家信息中心信息化和产业发展部 国家信息中心智慧城市发展研究中心 前言P4 全光智慧城市概述P5-12 （一）内涵 （二）关键能力 （三）重要意义 全光智慧城市建设进展P13-27 （一）全光底座服务能力持续提升 （二）全光传送政策布局更加完善 （三）全光城市群效应逐步凸显 （四）典型应用场景呈现点多面广态势 全光智慧城市能力指标P28-30 （一）全光智慧城市能力指标框架 （二）全光智慧城市能力指标 展望P31 前言 党的二十大报告提🎧，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。信息技术的智能引领和数字经济的蓬勃发展，加快了全社会各行业数字化转型升级进度。在国家“东数西算”战略背景下，网络传输技术的快速普及与应用，进一步推动了全光网向全光算力网络演进，算网融合、算网一体发展使运力、算力更加泛在普惠。随着我国新型智慧城市建设的不断深入，系统部署全光网络，增强网络内生能力，打造高品质的全光运力网络，将更好的促进区域协调、城乡融合发展，支撑国家“东数西算”战略实施。 2020年，国家信息中心发布了《全光智慧城市白皮书》，首次提�全光智慧城市发展理念。2021年，接续发布了《全光智慧城市发展报告2.0》，在全光智慧城市发展理念的基础上进一步提�了数字经济、算力经济、运力经济“三个经济”的关系，即数字经济的发展与算力经济和运力经济呈正相关，对应提�城市数字化强度、计算精度、OTN光节点密度“三个度”之间的关系，即城市数字化强度与计算精度和OTN光节点密度呈正相关。全光智慧城市通过算力和运力的广泛协同，将全面拉动数字经济的高质量增长。 全光智慧城市经过多年来的发展与实践，围绕全光智慧城市建设的城市超低时延圈、OTN光节点密度等概念深入人心，全光智慧城市得到各地高度认同并逐渐落地。电信运营商立足城市广覆盖的OTN光节点，积极打造全光城市超低时延圈，并逐步向全光城市群、全光都市圈扩展延伸。同时，全光智慧城市建设也得到了广东、安徽、陕西、湖北、广西、山东、云南等多地政府的高度认同，结合“十四五”期间省内城市群、都市圈、区域一体化发展布局，积极构筑了全光智慧城市群，构建差异化竞争力，高质量服务区域一体化发展。 本次《全光智慧城市发展报告（2022）》在总结全光智慧城市建设经验、建设热点与发展趋势的基础上，从全光网络基础建设、支撑智慧城市创新应用两个方面，研究构建了全光智慧城市能力指标体系，旨在为全光智慧城市下一步的建设发展与评价提供借鉴和参考。 全光智慧城市概述 （一）全光智慧城市内涵 智慧城市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。智慧城市建设是数字中国的重要内容，是智慧社会的发展基础，是城市能级和核心竞争力的重要体现，是推进城市治理体系和治理能力现代化的科学路径。近年来，党和国家高度重视数字中国、数字经济、智慧城市的建设与发展。党的二十大报告中提🎧“加强城市基础设施建设，打造宜居、韧性、智慧城市。”《“十四五”全国城市基础设施建设规划》提🎧，“加快新型城市基础设施建设，推进城市智慧化转型发展。”国家“十四五”规划和2035年远景目标中指🎧，“分级分类推进新型智慧城市建设”“建设智慧城市和数字乡村。”智慧城市已经成为推进新型城镇化、提升城市管理水平和运行效率、提高公共服务质量、增强城市安全韧性、发展数字经济的战略选择。 “十四五”时期，坚定不移推动新型智慧城市高质量发展，以数据融合、技术融合、业务融合为主线，统筹开展融合化、一体化顶层设计，将促进数据资源的共享汇通和开放利用作为新型智慧城市建设的核心，增强智慧城市规划、建设、管理、服务的系统性和协同度，实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同管理和服务。 信息通信技术正在深刻地影响并孕育我们的智慧生活，以千兆光网为代表的新一代光网络构筑了智慧城市的全光底座，与5G、物联网、云计算、大数据、AI等信息技术，全面支撑起立体感知、全域协同、精确判断和持续进化的智慧城市系统，满足智慧城市各类联接场景低时延的创新应用需求、提供端到端超高带宽的运力保障，助力智慧城市全场景感知、全场景联接和全场景智慧，赋能数字经济、数字政府、数字社会等城市数字化的高质量发展。 （二）全光智慧城市能力特征 以“千兆接入、超大宽带、超低时延、先进可靠”为主要特点的千兆光网，通过全光接入、全光锚点、全光交换、全光自动驾驶，打造全光智慧城市的“神经网络”，构筑全光智慧城市三大关键能力。 图1全光智慧城市关键能力 “1ms”时延圈 全光底座构筑全光智慧城市边到云、云到云、边到边三个维度的“1ms时延圈”，实现算力“一点接入、即取即用”。全光智慧城市依托全光底座，实时感知智慧应用品质业务的时延需求，灵活支撑远程医疗、自动驾驶、工业控制、超高清直播、金融高频交易等时延敏感型品质应用联接，赋能千行百业数字化转型。 确定性体验 全光底座通过全光锚点打造智慧城市运力的“地铁站”，以确定性的网络联接打通向终端用户延伸的“最后一公里”，并通过OXC全光交换，实现网络的高可靠性，为全光智慧城市打造数字化业务不中断、AI训练推理不中断、企业生产不中断的确定性体验。 全光绿色低碳 全光底座引入全光调度能力，大幅降低站点空间占用和系统能耗，极大降低建网与能耗成本，并推动架构扁平化，打造绿色算网新型基础设施。同时，全光底座运用AI、大数据等技术动态优化网络能效，多层次、全方位提升全光智慧城市的绿色低碳能力。 （三）全光智慧城市建设意义 1 助力“东数西算”战略布局 “东数西算”作为国家级算力资源跨域调配战略工程，既要能“算”、也要能“传”，智慧城市无处不在的光网络以超强的网络运力对全国算力资源进行调整配置，支撑东部算力需求，带动西部产业发展，解决数据中心能耗高、资源利用效率不足、区域发展不协调等问题，支撑数字化转型和社会民生。 智慧城市全光底座构建了“东数西算”传输“大动脉” 京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏“4+4”个国家算力枢纽节点，10个国家数据中心集群，形成了以东西不同定位相互配合的8大算力节点为枢纽、以数据流为导向的新型算力网络格局。按照国家8大枢纽节点的定位，京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等用户规模较大、应用需求强烈的节点，以服务本地和周边需求为主。贵州、内蒙古、甘肃、宁夏西部4省区重点是夯实网络等基础保障，积极承接全国范围需后台加工、离线分析、存储备份等非实时算力需求，打造面向全国的非实时性算力保障基地。从数据中心集群规划机架数来看，据中国联通统计，西部规划机架数达200万架以上，东部规划机架数达400万架以上，如按规划完成机架数时，预计骨干网带宽将增加3000T以上，是目前运营商骨干带宽的3倍左右。从枢纽节点的定位和机架规模整体看，西部4省区枢纽节点�省带宽将大幅增长。智慧城市通过构建稳定的网络架构和高品质的强大运力，进一步打通国家枢纽节点城市之间的网络传输通道，优化东西部间互联网络和枢纽节点间直连网络。 《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》提🎧：建设数据中心集群之间，以及集群和主要城市之间的高速数据传输网络，优化通信网络结构，扩展网络通信带宽，减少数据绕转时延。枢纽间数据中心端到端单向网络时延原则上在20毫秒范围内。城市内部数据中心端到端单向网络时延原则上在10毫秒范围内。智慧城市全光底座为泛在算力资源提供覆盖广泛、灵活高效的超强运力保障，并构建带宽资源池，实现光层一跳入云并降低绕转时延。 智慧城市全光运力网络成为将算力和存力输送到终端的关键链条 未来城市发展，在靠近用户的不同距离将遍布不同规模的算力，网络和计算相互感知、相互协同，实现实时准确的算力发现、灵活动态的计算和连接服务的调度，提供无处不在的计算和服务，实现算力资源的统一协同调度，使海量的应用能够按需、实时调用泛在分布的计算资源，实现算力、网络、站址、能源等多要素协同联动和动态全局优化。算力网络作为“东数西算”未来的神经中枢，集中化调度是重中之重，有利于将所有的网络资源和云资源进行统一调度，实现算力网络的云网协同。以超算、智算为代表的多样化算力、以大数据存储为代表的海量存储能力和以全光网络为代表的高品质运力，共同构成算力网络底座，而无处不在的全光运力网络是将分散部署的算力和存力资源互联并输送到终端的关键链条。 2 促进区域协调发展 “要深入实施区域协调发展战略、新型城镇化战略。以城市群、都市圈为依托构建大中小城市协调发展格局，推进以县城为重要载体的城镇化建设。” ——党的二十大报告 “提升城市群一体化发展和都市圈同城化发展水平，促进大中小城市和小城镇 协调发展。” ——《“十四五”新型城镇化实施方案》 随着新型城镇化格局进入重塑优化期，人口、经济要素向优势地区集聚成为不可逆转的发展趋势，中心城市和都市圈承载的人口和经济比重仍将不断提升，资源要素将进一步向中心城市和县城两端集聚。我国中心城市和城市群逐渐成为承载发展要素的主要空间形式，依托发达的交通、通信等基础设施网络形成的空间组织紧凑、经济联系紧密、并最终实现高度同城化和高度一体化的城市群体，推动我国经济社会不断向更加均衡、更高质量的方向迈进。 “1ms”时延圈成为联通的“城市纽带” 区域一体化发展使城市间时空联系、要素流通日趋密切，城市联动发展态势更趋明显，城市群、都市圈、城市带日益成为城镇化发展的主体形态，城市间在产业链、供应链、生态链建设等方面开展大协作、大配套、大融合的需求将更加强烈。智慧城市全光底座作为联接城市与城市、感知末梢与云之间的“城市纽带”，有助于区域基础设施联动发展，引导资源高效率集聚和扩散，促进信息、技术、人口、资金等生产要素在城市间的流动与重组，提高城市综合承载力和韧性，促进城市群高质量发展。 县域是我国推进新型城镇化建设、实施乡村振兴战略的组成单元，是城市与乡村的交会点和要素交换的中转站。县域经济衔接农村与城市市场，是实现双循环的重要载体。《“十四五”信息通信行业发展规划》提🎧：“引导100G光传输系统向中小城市城域网下沉。”建设全光智慧城市，有助于发挥县城对县域经济和乡村发展的辐射带动作用，链接城市、服务乡村，构建城乡经济共同体，加快各类要素向县域流动和集中，激发县域经济活力。 3 赋能数字经济高质量发展 5G、工业互联网、物联网、云计算、车联网、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术加速集成创新与突破，推动经济社会各领域数字化、网络化、智能化转型不断深化，数字经济规模不断扩张、经济贡献不断增强。据测算，到2025年我国数字经济规模有望突破80万亿， 2030年破百万亿。 全光智慧城市建设催生消费新业态 信息技术引发的新科技革命带来VR/AR、超高清视频、云游戏、直播网购、媒体融合、远程办公、元宇宙等为代表的数字消费新业态、新模式的迅猛发展，特别是新冠肺炎疫情发生以来，传统接触式线下消费受到影响，新型消费发挥了重要作用，有效保障了居民日常生活需要，推动 了社会经济的发展。同时，信息通信基础设施是新型消费的发展基础，直接决定了消费供给水平和服务能力。如元宇宙全真场景打造，超高清视频传输、VR场景应用需要超低时延实现更高的视网膜分辨率、更广的观察视角、更精准的位置感应（如3D音频动态跟踪、手势位置动态追踪、眼球追踪等），保障人机交互的舒适性，达到理想的沉浸式体验效果。国务院《关于以新业态新模式引领新型消费加快发展的意见》提🎧“加快新型消费基础设施和服务保障能力建设，打造低时延、高可靠、广覆盖的新一代通信网络。”全光智慧城市依托超低时延、超高带宽，加速各行业线上线下融合，催生各类消费新业态新模式，赋能数字经济发展。 确定性网络打造高层次的数字化生产生活 智慧教育、智慧医疗、智慧交通以及智慧园区、智慧楼宇、智慧工厂等智慧城市生产生活各