1、(2023年)研究报告一张网城市党的二十大报告指出,要加快建设数字中国、网络强国。数字中国建设是数字时代推进中国式现代化的重要引擎,智慧城市作为数字中国建设的重要载体和基础单位,需要高质量城市网络的支撑。国家和各地方政府陆续出台了一系列相关政策文件,要为智慧城市打造高质量网络底座,打通经济社会发展的信息“大动脉”,满足各类用户和多样化业务对网络的多维度、差异化服务能力和质量的需求。城市网络的发展既带来机遇也带来挑战。城市网络需要作为一个完整体系进行统筹规划,推进异构网络从简单互联向深度融合演进,提升网络利用率和传输效率;城市网络需要满足用户对网络功能和性能的高度智能需求,具备更加灵活和易扩展的
2、网络承载能力,更快更高效地匹配多样化业务诉求,逐步走向网络自智。本文阐述了“城市一张网”的理念、方法和实践,强调要尊重城市发展规律,面向未来,以城市发展战略为指引,以“牛鼻子”业务为驱动,制定城市网络顶层规划,推进一张蓝图绘到底,并逐步向智能化演进,为城市治理、经济发展、民生服务、创新引领等提供强大的运力保障。深刻理解“城市一张网”的内涵和价值,各个领域携手同行,分工协作,对共同推动城市网络的顶层规划、机制创新、方案创新有重要意义;同时,以城市复杂多变的网络环境和关键业务场景为牵引,持续加强核心技术创新,向集聚系统性、原创性的网络体系技术寻求突破,将推动我国从网络大国向网络强国迈进。张宏科中国
3、工程院院士北京交通大学教授序言党的二十大报告提出,要加快建设网络强国、数字中国,提高城市规划、建设、治理水平,打造宜居、韧性、智慧城市。国家“十四五”规划纲要指出要科技赋能,运用数字技术推动城市管理手段、管理模式、管理理念创新,不断提升城市治理科学化精细化智能化水平。作为新一代信息技术与城市发展战略深度融合的产物,智慧城市是各地落实数字中国战略的综合载体,也是统筹推进新型城镇化、提升城市治理水平、提高公共服务质量、发展数字经济的重要途径。经过多年的发展,我国智慧城市建设取得了显著成效,涌现了“一网通办”“一网统管”“一网协同”等一批特色亮点和创新应用。随着 5G、大数据、云计算、区块链、人工智
4、能等新一代信息技术的加速集成与创新应用,经济社会发生了系统性变革,新产业、新业态、新模式不断涌现,推动智慧城市逐渐迈向“四全四度”新阶段,即,全域感知,提高态势感知的“精度”;全数汇聚,提升数据聚合的“广度”;全景融合,增强整合共享的“力度”;全维赋智,拓展知识赋能的“深度”。既展现了智慧城市协调城市治理的“五脏六腑”,促进实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务协同管理和服务的建设成效;也体现了深化智慧城市建设需要构建城市一张网,打破信息孤岛和数据分割的“七经八脉”,推动技术融合、业务融合、数据融合,打通经济社会发展的信息“大动脉”的现实需求。构建城市一张网是智慧城市一体化发展的必由之路。
5、随着智慧城市建设深入,城市人、机、物等各要素从基础联接升级到大联接、大计算、大数据、大应用、大安全,数据量、计算资源消耗呈指数级增长,实现物理城市与数字孪生城市相互映射融合、人机交互、敏态协同,对城市光网、政务网络、物联网、算力网、视频网络等异构网络接入服务能力、网络承载能力提出了新的要求。城市网络是联接物理城市和数字孪生城市的纽带,是智慧城市发展的关键基石底座和数字运力中枢,需要以系统方法论科学开展顶层设计和整体布局,实现城市网络从离散化的烟囱式建网,向集约化建设、服务化运营转变,驱动城市网络走向城市一张网。单志广序言国家信息中心信息化和产业发展部主任国家信息中心智慧城市发展研究中心主任为推
6、动城市一张网从理念向实践转变,加快构建新型城市网络体系,推进城市网络集约化、整体化建设和资源的共享共用,国家信息中心和华为技术有限公司联合开展了城市一张网研究。结合智慧城市发展趋势和信息网络设施政策导向,详细分析了数字经济、数字政府、数字社会领域应用创新对网络的需求,提出了城市一张网的发展理念、内涵特征、参考架构、建设运营模式和实施路径,梳理了深圳、福州、南京、中山等城市网络建设实践。本研究历时近一年,先后深入十余个先进城市走访调研,举办了近十场研讨会,50 余名城市专家学者及城市网络技术专家参与研讨,最终形成该报告,旨在为城市管理者规划、建设、运营城市网络基础设施提供建设性参考,对智慧城市业
7、务的规划落地也有可鉴之处。城市一张网既是落实数字中国战略、打通数字基础设施大动脉的创新理念,也是深化智慧城市建设、推动城市高质量发展的生动实践。希望通过城市一张网研究,能够为智慧城市网络的规划、建设与运营提供扎实的理论基础和创新性解决方案,形成由政府引导、政企合作、多方参与、专业运营的城市一张网价值生态,有效推进网络提速提质,提升智慧城市建设成效、助力城市高质量发展。目录CONTENTS城市网络走向城市“一张网”011.1 智慧城市向“四全四度”迈入 021.2 城市网络发展的政策导向 041.3 智慧城市业务对城市网络的诉求 071.4 城市网络走向城市一张网 16城市一张网的愿景和架构 1
8、82.1 城市一张网愿景 192.2“二元六维”原则 202.3 参考架构 23城市一张网的“1平台”253.1 服务运营平台 273.2 网络运维平台 283.3 网络驾驶舱底座 293.4 加速网络智能化 32城市一张网的“3虚拟网”344.1 数字政府虚拟网 364.2 数字经济虚拟网 384.3 数字社会虚拟网 39城市一张网的进一步思考 586.1 增强对城市一张网的系统认知 596.2 走向城市一张网的三大关键点 615.1 城市光网 425.2 政务外网 445.3 算力直连网 525.4 物联承载网 55城市一张网的“N物理网”417.1 深圳:“政务一张网”使能全球数字先锋城
9、市 647.2 南京:引领城运一张网实践新示范 667.3 昆明:首创“城市运营商”模式,做智慧昆明的开路者 687.4 中山:政务一张网,全市统筹,“八个统一”707.5 北京经开区:光织成网,智慧亦庄 747.6 深圳龙岗:打造全光智慧城市新范本 75城市实践 63结 语 77城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告01城市网络走向城市一张网城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告02城市是经济社会发展和人民生产生活的重要载体,智慧城市作为新一代信息技术与新型城镇化发展战略深度融合的城市新模式,是提升城市运行管理和公共服务水平、提高城市居民幸福感和满意度的重要途径。党的二十大报告中明确了“
10、打造宜居、韧性、智慧城市”的目标。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要提出“分级分类推进新型智慧城市建设”,为智慧城市建设指明重要路径。中共中央、国务院印发数字中国建设整体布局规划提出“以数字化驱动生产生活和治理方式变革”,为智慧城市发展提供了价值指引。智慧城市作为数字中国建设的重要载体和基础单位,通过大数据、云计算、人工智能等新一代信息通信技术在城市经济社会发展各领域的融合应用,有效整合各类城市管理系统,实现城市各系统间信息资源共享和业务协同。智慧城市由物理设施、数字空间和社会人文生态组成,是物理世界与数字世界相互映射、协同交互的城市新形态,通过运用通
11、信连接、数据、智能等多种技术手段,实现对城市实时动态的感知、分析、协调,并能对城市治理和公共服务等作出智能响应,实现城市的健康运行和可持续发展。建设智慧城市是转变城市发展方式、提升城市发展质量的客观要求。通过建设智慧城市,及时传递、整合、交流、使用城市经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息,提高物与物、物与人、人与人的互联互通、全面感知和利用信息能力,极大提高政府管理和服务的能力,提升人民群众的物质和文化生活水平,让城市发展更全面、更协调、更可持续,城市生活变得更健康、更和谐、更美好。我国自开展智慧城市建设以来大致经历了三个阶段:第一阶段:技术驱动。这一阶段源于国家信息化
12、发展战略,以“电子政务”建设为排头兵,强调从技术本身解决城市的信息化问题,推动传统线下政务走向线上,如政府办公自动化、政府实时信息发布、各级政府间的远程视频会议、公民网上查询政府信息、电子化民意调查和社会经济统计等。第二阶段:业务驱动。这一阶段是通过信息技术在具体业务中的应用,提升政务服务能力和公共服务能力,例如智慧医疗、智慧教育等业务。相对于第一阶段基础的信息上网,这一阶段实现了进一步的服务在线,但各类信息化应用往往是单点孤立、分散割裂的。第三阶段:场景驱动。这一阶段的智慧城市以系统性的角度,基于以人为本的理念,以用户为中心推动流程重构,将各类事项以场景为驱动进行整合,如一网通办(高效办成一
13、件事)、一网统管(高效处置一件事)等。同时城市越来越具备“有机体”的特性,人、机、物等各要素之间能够无缝连接与协同联动,城市能够实现智能化的自感知、自适应、自优化。1.1 智慧城市向“四全四度”迈入城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告03总的来看,随着互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等数字技术的不断创新和深度应用,智慧城市加速从单一物理时空转向社会、网络等多维时空融合转变,网络互联、数据融合、信息共享、业务协同的程度不断深化。新时期,智慧城市的发展将逐步向“四全四度”迈入。一是全域感知,提高态势感知的“精度”。数据作为基础性和战略性资源,成为新的生产要素和重要的生产力,智能联接成为
14、数据在智慧城市中自然流动的重要因素,构建无处不在的联接能力,保证人、机、物等各要素能够在各种应用场景下接入网络进行通信。未来城市将通过以传感器部署实现以人为中心的有机感知,对城市环境情况、城市运行态势、运行脉搏进行整体性的感知和把控。例如:环境监测领域,通过布署空气、降尘、噪声、水质等传感器,精准掌握环境数据,可支撑环境预测预警;应急事件领域,通过现场监控、12345 民众反映情况的整理分析,预判风险,化解矛盾,最终实现以人为中心的对城市的全域感知和精准把控。二是全数汇聚,提升数据聚合的“广度”。有了传感感知的信息,进一步对城市政务数据、感知数据、互联网数据以及 IOT 视频类数据进行全量接入
15、和汇聚,可以为各领域智慧应用提供有效支撑。接入的数据种类更加丰富、接入方式更加便捷,数据接入的质量也更高、更稳定,实现数据聚合的全方位和广覆盖。三是全景融合,增强整合共享的“力度”。通过数据汇聚、治理、共享,可以对未来城市运行的方方面面“一屏统览”。基于跨部门数据,对相关专题的业务进行支撑和提升,对区域治理情况实现全景呈现。未来将对各委办局的数据接入、数据及时更新、数据质量等情况进行闭环问效及流程优化,促使各部门按照要求主动汇聚和更新数据资产,做到数据“落得下,管得住,用得好”。通过机制体制和先进技术的双轮驱动、相互配合,提升了全场景数据整合、融合和共享的力度。图 1-1:我国智慧城市发展的三
16、个阶段技术驱动阶段业务驱动阶段场景驱动阶段强调从技术本身解决城市的信息化问题信息技术和相关产业深入融合,催生场景“以人为本”,“会思考”的城市四是全维赋智,拓展知识赋能的“深度”。未来城市将通过各种各样的人工智能算法模型,对数据进行深挖、加工和分析,形成一系列的知识,拓展包括危化品全流程监管、群租房治理、产业链健康度分析、渣土车健康管控等多个未来城市场景应用,通过深挖数据的价值,知识赋能的方式来解决未来城市遇到的实际问题,实现分析研判、辅助决策,监测预警、防范风险,联动指挥、行政问效,构建深度、闭环、高效的未来城市治理体系。智慧城市需要高质量城市网络的支撑。智慧城市的发展显现出融合化、协同化和
17、创新化的特征,数字化发展从消费领域加速向生产制造、社会服务、政府治理等领域渗透,4K/8K、AR/VR 等高质量视频应用、物联网 IoT 海量连接场景以及智能制造、智慧港口、智慧矿山、智慧电网、自动驾驶、全息通信、感知交互等各类复杂应用场景层出不穷,城市网络作为智慧城市物理世界与数字世界的联接桥梁,是实现无处不在的联接、泛在全域感知、多元场景协同、数实交互融合等智慧城市能力的基础和关键,需要具备智慧化能力,满足各类用户和多样化的业务对网络多维度差异化服务能力和质量的需求。图 1-2:城市网络实现物理世界与数字世界精准映射感知采集城市信息(城市物联无处不在)物理/数字世界精准映射智能分析预测诊断
18、(城市算力网连接)信息高效回传网络稳定可靠(决策控制响应网络全域互通(城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告04党的二十大报告指出,要加快建设网络强国、数字中国。数字中国建设是数字时代推进中国式现代化的重要引擎,是构筑国家竞争新优势的有力支撑。2023 年中共中央、国务院印发数字中国建设整体布局规划,明确了数字中国建设“2522”的整体框架,提出要夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”。城市网络作为数字信息基础设施的重要基础和组成,特别是以 5G 和千兆光纤网络为代表的新一代信息通信技术的快速应用部署和IPV6+网络技术的创新应用,以超强的速度和无限的地址空间,为我们打开了一个全新的数字
19、世界。国家和各地方政府陆续出台了一系列相关政策文件,打造新一代高质量网络底座,打通经济社会发展的信息“大动脉”,为数字经济、数字政府、数字社会、智慧城市提供多方面支撑。国家层面国家出台的一系列政策文件作为宏观指导,全面部署5G、千兆光纤网络、IPv6、移动物联网、卫星通信网络等新一代通信网络基础设施,对网络设施的综合承载能力、智能运营能力、网络性能质量等都提出了更高的要求,为未来城市网络的发展指明了方向(表 1)。1.2 城市网络发展的政策导向表 1:国家政策文件对城市网络要求梳理一览表(部分)建设要求建设内容文件来源建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施建成全面覆盖城市地区
20、和有条件乡镇的“双千兆”网络基础设施,实现固定和移动网络普遍具备“千兆到户”能力国家信息化发展纲要中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要打通数字基础设施大动脉加快 5G 网络与千兆光网协同建设,深入推进 IPv6规模部署和应用,推进移动物联网全面发展。加快建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施数字中国建设整体布局规划城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告05建设要求建设内容文件来源持续推进骨干网演进和服务能力升级统筹重要路由光缆建设,丰富重要城市间直达光缆。推进网络功能虚拟化(NFV)、软件定义网络(S
21、DN)、IPv6 分段路由(SRv6)等技术和全光交叉(OXC)等设备规模化应用,提高网络资源智能化调度能力和资源利用效能“十四五”信息通信行业发展规划推动中小城市云网技术融合创新面向中小城市行业用户上云场景,加快软件定义广域网(SD-WAN)、IPv6+等网络创新技术的部署,建设智能化端到端网络管控系统,提供灵活组网、弹性随选、智能敏捷、安全可靠的云网服务,提升自动开通、差异化保障等能力,支持不同企业业务按需敏捷入云,助力企业数字化转型步伐关于促进云网融合 加快中小城市信息基础设施建设的通知优化国家互联网骨干直连点布局,优化数据中心跨网、跨地域数据交互,实现更高质量数据传输服务在区域数据中心
22、集群间,以及集群和主要城市间建立数据中心直连网络。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,减少数据绕转时延关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见统筹推进全国骨干网、城域网、接入网 IPv6 改造,深化商业应用 IPv6 部署采用 IPv4/IPv6 双栈部署,打造端到端双栈通道,提供移动用户、固定用户采用 IPv6 协议访问网内、国际各类应用的能力。实现网络、应用、终端向下一代互联网平滑演进升级中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要数字中国建设整体布局规划“十四五”国家信息化规划推进
23、云网一体化建设发展,实现云计算资源和网络设施有机融合搭建云网一体新型基础设施,通过技术创新突破,提供海地空天一体化的泛在连接,提供海量数据存储与多形态、高性能计算,实现网络与算力的深度融合,实现云网边端的智能互联“十四五”国家信息化规划优化产业园区、港口、厂矿等场景 5G 覆盖,推广 5G 行业虚拟专网建设面向行业应用需求,推动 5G 行业虚拟专网建设模式、运营服务、技术方案创新与成熟,促进 5G 行业虚拟专网规模化发展“十四五”信息通信行业发展规划优化基础设施 IPv6 性能和服务能力,提升 IPv6 端到端贯通 能力推动 IPv6 与人工智能、云计算、工业互联网、物联网等融合发展,支持在金
24、融、能源、交通、教育、政务等重点行业开展“IPv6+”创新技术试点以及规模应用,增强 IPv6 网络对产业数字化转型升级的支撑能力“十四五”信息通信行业发展规划万物互联、人机物共融,以及物理空间与虚拟空间的实时对接、映射及反馈构建立体化、全方位、广覆盖的网络设施体系,不断深化网络覆盖的深度和广度,科学灵活选择接入技术,在教育、就业、社保、养老、医疗、文化、旅游等领域“十四五”国家信息化规划城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告06地方层面全国多个地方发布了城市信息基础设施建设的规划指导文件,引导统筹规划城市网络基础设施、集约建设及共享使用,助力智慧城市发展:上海市新一代信息基础设施发展“十四
25、五”规划将统筹规划,集约共享作为建设原则之一,强调坚持集约共建,强化资源协作,促进对城市资源的有效利用。新一代信息基础设施的建设导向正从注重规模向注重服务体验转变。在网络建设目标上,提出以“双千兆”建设为引领,构建弹性、智能的连接网络,进一步提升网络覆盖、速率和时延的感知,满足居民生活、产业发展等各类应用需求;深圳市推进新型信息基础设施建设行动计划(2022 2025 年)提出要创建信息基础设施统一规划、统一建设、统一管理、集约共享的发展环境,成为国内信息基础设施集约共享典范。提出推进城域网优化升级,实施新一代互联网智能化升级,推进SDN、网络功能虚拟化(NFV)改造从骨干网络设施向接入设施延
26、伸,提高网络设备的统一化、通用化及适配性,实现网络能力的灵活配置;成都市“十四五”新型智慧城市建设规划针对政务网络,提出全面完善和延伸电子政务网络,突出资源整合、集约建设,建成安全可靠、统一高效的政务网络体系。提出电子政务外网升级改造工程,引入以 SDN、IPv6+、F5G 等为代表的网络新技术,打造“一张网”新架构,提升骨干核心环网带宽到100Gbps,进一步加强在网终端安全和流量精细化的管控能力。城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告07城市数字政府、数字经济、数字社会的业务创新不断涌现和向数字化、智能化发展,同时,数字孪生作为智慧城市建设不可缺少的核心要素,极大的推进了智慧城市的建设,
27、数字孪生城市也成为智慧城市建设的新形态,为城市管理和公众服务提供决策依据。城市网络作为智慧城市物理世界与数字世界的联接桥梁,为城市建设提供面向业务协同,可智能调度的网络基础设施,高效、可靠的保障网络服务质量。1.3智慧城市业务对城市网络的诉求1.3.1 数字政府对城市网络的需求数字政府建设是建设网络强国、数字中国的基础性和先导性工程,数字政府的重要特征是数据资源共享、机构在线协同和业务高效运转。数字政府建设已经进入全面加速期,“最多跑一次”“一网通办”“一网统管”“一网协同”“接诉即办”等业务创新实践,对数、云、网等数字基础设施资源提出了更高要求,需要形成互联互通、协同联动、数据赋能、安全可靠
28、的平台支撑能力,有效保障政府数字化改革纵深推进。数字政府的建设目标是将数字化技术应用于政府管理、政务服务和公共服务的全流程中,其核心场景可以总结为政务服务“一网通办”、城市治理“一网统管”、政府运行“一网协同”。政务服务“一网通办”政务服务“一网通办”是在“事项精简”“数据共享”“流程优化”等方面深入推进行政审批的标准化建设,不断提升政务服务的质量。政务服务平台建设存在管理分散、服务系统繁杂、事项标准不一、数据共享不畅、业务协同薄弱等问题,政务服务整体效能不强,办事难、办事慢、办事繁的问题还不同程度存在。政务服务横向不同的条线业务部门间业务协同,纵向省市区县等多级协同,对网络建设提出新的要求:
29、纵向省市协同、市区协同:省市政务服务能力下沉到区县村,横向各委办局数据治理与共享,数据多跑路,图 1-3:智慧城市的核心业务领域数字政府数字经济数字社会数字孪生城市政务服务一网通办城市运行一网统管政府运行一网协同智慧教育智慧医疗智慧社区算力赋能千行百业城市感知CIM 平台城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告08人少跑路;省市远程协助区县进行一体化办公;多终端、多用户跨省市、市区进行协同办公,需要能够提供一站式、端到端的网络服务能力,保障无差异的一致性网络体验;跨层可视:由于省市、市区县网络通常采用分段建设运维运营的模式,用户需要能够实现网络跨层端到端的可视,显示所有的网络路径及质量,出现故
30、障时可以及时准确的找到故障节点;统一标准:由于终端/用户接入方式不同,多级网络建设责任主体也不一样,需要不同网络建立用户体验标准(差异化/跨地域一致性体验)、网络运营标准(网络质量标准、统一监控管理等)、网络建设标准(网络架构灵活、广覆盖、多场景、高效共享、网络连续性、网络安全合规等),以保障用户体验的一致性,减少多级网络的协同复杂度。城市治理一网统管“一网统管”是通过流程变革、技术支撑、线上线下协同,提升城市的 智治力。针对城市治理中的关键问题,围绕“高效处置一件事”的目标,形成横向整合政府各委办局,纵向拉通市、区、街镇、社区,有效进行统筹管理和跨部门协作的现代化城市治理体系。图 1-4:一
31、网统管业务场景示例城市一网统管业务场景渣土车治理智能分拨防汛指挥民情日报群租房治理基层治理违建治理社区事件统一办联动指挥社区安全预警综合巡查社区态势看板.城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告09“一网统管”涵盖城市治理的多个领域,业务应用复杂多样,以指挥调度中心联动指挥为例,联动指挥需要纵向跨越市、区、街道、社区等层级,横向跨越城运、公安、应急等多个委办单位,属于比较复杂业务场景。联动指挥一般由市级联动指挥中心和区级联动指挥中心组成,街道社区单位一般由区级管理。从业务功能区分,联动指挥一般包括指挥应用(如视频、通信、调度、处置等)、视频会议平台、视频监控平台、融合通信平台以及各种对应的终端
32、设备构成,涉及视频呼叫、浏览摄像头视频、上报 GIS 信息、多级级联会议、集群终端融合会议、监控摄像头融合会议等典型应用场景。为了实现联动指挥在日常事件以及“战时”重大事件的高效协同处置,对网络提出了更高要求:多网协同运营:例如市级层面的联动指挥业务涉跨越市级政务外网、区级政务外网、移动专网、视频专网、物联网、互联网等多张网络,不同的网络责任主体、技术标准都存在差异,要求网络具备业务跨网协同运营能力,为用户提供统一的端到端网络服务;业务重保:网络需要具备联动指挥业务重保能力,尤其是保障指挥过程中的“零”丢包、低时延等体验,避免指令收不到、画面看不见;网络可视:要实时可视市级政务网、区级政务网、
33、移动网络、物联网等网络状态、业务承载情况,故障发生时能够第一时间定位网络故障点,并且快速修复网络;即插即用,敏捷开通:视频专网、物联专网等要具备模块化、标准化的能力,快速部署开通网络连接服务,满足视频监控、手台、无人机等设备快速接入。政府运行“一网协同”政府运行“一网协同”由分散建设向一体化协同发展,提升政府整体运行效能。“一网协同”包含电子公文/档案库、视频大联网、协同办公等主要场景,其中视频大联网包含办公会议(协同会商会议、专家评审会议)、培训宣导(政策宣导、党建学习)、委办业务(政府招标采购、城市治理),协同办公场景包含远程办公(基层考察、出差在途)、固定办公(居家办公、办公室办公)。电
34、子公文/档案库视频大联网协同办公平台一网协同智慧公文电子公文库数字档案公文管理公文交换视频大联网智能会议室督查督办.会事文办公室办公外出办公移动签批移动办公内部会议跨部门协商培训会议融合指挥图 1-5:一网协同业务城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告10以视频会议为例,视频会议成为后疫情时代刚需,由行政会议向协作智能化、覆盖全员化、视频业务化方向发展,视频会议由单部门会议向多部门会议转变(使用范围由办公走向支持局委办业务),由单会场到省市县乡村多级会场转变(覆盖范围由机关走向基层,覆盖全员),单场视频会议接入路数平均有 100 方提升至 700 方,会议召开次数由一周一次到一周五次;视频会
35、议是一网协同发展的核心,高品质视频会议对网络覆盖、品质等提出更高的要求,保障满足高频次、大规模、高体验的视频会议要求,具体如下:随时随地开会:跨部门会商会议需要各部门协同,例如疫情防控涉及公安、卫健、交通等部门,跨部门会商需求旺盛,但跨部门协同互联互通难,体验差异大,需要支持与各个委办之间互联互通,每次开会需要提前半个月到一个月进行申请,申请周期比较长;需要网络能够提供用户随时可订阅的标准化、可复制产品,明确网络服务产品的具体规格和边界,满足业务即插即用的要求,让用户像用水、用电一样使用网络,降低定制化带来的人力成本;会议效果有保障:城市管理、应急响应等指挥调度场景下,需要实时获取处置现场状况
36、,指挥到人,但 是 指 挥 调 度 现 场 实 况 看 不 清,视 频 出 现“卡”“慢”“糊”“断”等问题协同会商困难,体验差;7*24 小时进行人工重保,出现问题定位恢复时间长,导致整个会议效果不佳;需要网络能够提供自动化、智能化的高效保障能力,对用户的 SLA 和体验进行全方位的保障,提前感知视频应用级时延和丢包等 SLA、体验指标,并对相关服务质量进行预测及建议,支撑人工或系统快速恢复,最终用户无感,实现高临场感视频体验,零卡顿、领丢包;一站式服务:整体运营效率低,通过背靠背方式互通,人肉线下电话短信约会,配置复杂,X 省 X 厅召开 300 方全省会议,网络 ACL 配置 900 多
37、条,耗费37 天才能开通网络;每新增一个会场信息都需要全部调测,并且要提前半个月申请,不能临时增加会场信息,扩展性、复制性比较差;需要网络能够提供跨市区、跨省市的一站式、端到端网络能力,扩展性强,支撑跨区域、高频次、大规模、高体验的视频会议。城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告111.3.2 数字经济对城市网络的需求数字经济是以数据为关键要素,以现代信息网络为主要载体,以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力的新经济形态。数字产业化加快信息技术和数据要素的融合创新,提供算力、存力及 AI 能力等,推动社会资源在更大范围内实现高效整合与优化配置;产业数字化发挥数字技术对经济发展的
38、放大、叠加、倍增作用,深入推进企业“上云用数赋智”,培育壮大新产业新业态新模式。算力和各种产业能力(工业软件、产业算法、行业大模型等)都需要网络进行连通和赋能,需要深化网络共建共享、多网协同,提供算力“一点接入、即取即用”的联接服务,为跨地域、跨层级、跨场景灵活调度提供支撑,对网络提出如下要求:能力资源互联互通需要网络提供标准服务:包括算力、算法、工业软件、大模型、大算据等在内的公共资源互联互通,对网络的需求不尽相同,因此,网络需要对核心算力、边缘算力、科研算力、产业算力、产业大模型、公共算据等提供标准的服务目录,比如对部分用户提供 VIP 带宽服务,对部分用户提供低时延和加密服务,对其它用户
39、提供共享带宽服务等;海量数据传输需要超大带宽:包括对科研、工业等领域的海量数据的模拟仿真、清洗挖掘等,都离不开数据的高效流通,需要超大带宽的支持,比如贵州天眼FAST 每秒产生 38G 数据,全国各地天文研究人员都希望能够高效及时地获取;海量用户传输算据需要敏捷拆建和弹性带宽服务:由于绝大部分用户并不会 7*24 小时使用网络资源,为了提升网络使用效率,根据用户对网络使用的并发率,提供 BOD(按需带宽)服务,用户错峰出行,既保障了用户体验又能很好地提升资源使用效率;这需要网络的连接必须快建快拆,带宽有弹性;统一标准:网络由于服务千行百业,需要统一建设标准,统一运营标准,真正做到全市的产业算力
40、网络最终能够统一管理、统一运营,避免“七国八制”,无法拉通管理。数字经济基础设施里的算力、工业软件、公共算法、数据集等最终服务于千行百业,需要一张包括算力资源、软件资源、算法资源等能力资源互联互通、以及服务于千行百业的企业用户接入的数字经济信息“大动脉”,加速和使能数字经济的蓬勃发展。城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告121.3.3 数字社会对城市网络的需求数字社会以构筑全民畅享的数字生活为目标,强调新发展格局下“以人民为中心”的高质量发展,强调人民群众在数字化转型中的幸福感、获得感、参与感、认同感。随着数字应用不断拓展,电子商务、视频直播等互联网应用全面普及,大幅提升社会运转效率。“互
41、联网+”在教育、医疗、养老等基本公共服务领域不断创新,不断提升公共资源全民共享水平。长远来看,数字社会要以满足群众高品质生活需求和实现社会治理现代化为导向,沉淀未来社区、数字乡村等社会空间服务模式,打造智慧便民生活圈、新型数字消费业态、面向未来的智能化沉浸式服务体验。当前为数字社会业务服务的网络普遍受制于受众分散、需求多样、公益属性强投资不足等因素,导致各地网络联接的供需错配和失衡问题较为突出。因此,为更普遍性、更均衡地提供高品质数字社会业务,对城市网络提出了共性的诉求:全市统筹规划、集约化建设普惠均衡、普遍覆盖的高品质公共服务网络,覆盖到学校、医院、社区、村居、公共服务设施,让人民群众无论身
42、在何处,都能随时随地获取到一致性联接体验;由于公益属性强,需要确保网络资源的长期投资和持续运营,政府要提供针对性的政策扶持和财政支持,要形成长效运营机制,为数字社会服务提供更好的网络服务,从而持续产生更大的社会效益;充分考虑城市公共算力资源调用和数字社会数据资源的互联互通,通过无处不在的弹性、敏捷、智能的网络联接,让算力更好地为数字社会业务赋能,把智慧带入教育、医疗、生活。数字社会中,智慧教育、智慧医疗和智慧社区是三大典型业务场景,应用场景创新较为广泛和丰富,从典型业务场景出发,需要网络要具备如下关键能力:网络普惠均衡、广覆盖、无差别一致性体验:为用户提供泛在普惠的无差别网络联接,能够满足用户
43、随时随地的按需接入、敏捷开通和数据的安全共享互通;智能调度、应用级保障、安全可靠:提供公共服务算力资源的智能调度、应用级感知和差异化保障、个人数据的安全防护保障等,要统筹规划、充分利用城市算力资源,网络要为多算力池的 AI 训练与本地智能推理间搭建稳定可靠、安全可信、弹性敏捷的智能通道;公共服务网络建设和运营涉及多方利益主体,要建立基于多元参与、数据融合的“共建、共治、共享”的网络建设和服务新模式。需要明确责任主体,政府提供相应的指导和扶持,建立模块化、标准化的建设标准规范,形成面向多元化需求的可持续运营机制,以及快速灵活响应和适配多变需求的网络服务能力。城市网络走向城市一张网城市一张网研究报
44、告131.3.4 数字孪生对城市网络的需求数字孪生是综合运用多种技术,通过构建城市物理世界与网络虚拟空间对应、交互的复杂系统,实现物理空间与数字空间的实时双向同步映射及虚实交互。CIM(城市信息模型)是以城市信息数据为基数,以建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)、数字孪生等技术为基础的全域时空信息底座,是智慧城市和数字孪生城市的重要模型基础。结合智慧城市数字政府、数字经济、数字社会以及数字孪生城市建设,围绕CIM(城市信息模型)平台核心业务,识别关键业务场景和网络诉求,以用促建,构建先进、实用、领先的城市网络基础设施。数字孪生 CIM 业务是一个系统性的复杂工程,上
45、图简要描述了 CIM 业务的主要流程。图 1-6:CIM 业务流示意图首先就是城市数据的获取,包括时空数据及城市动态数据。时空数据一般通过航片、图纸、无人机拍照等方式获取,动态数据一般通过视频、物联、IOT 等方式获取。其次这些数据经过格式转换、模型融合、空间化、轻量化等数据治理,之后在 CIM 平台做进一步的处理。当委办局、科研单位、企业、个人针对城市运行、城市建设等应用进行访问时,CIM 孪生平台通过云渲染或者端渲染的方式将相关数据或者可视化数据结果传到用户终端,从而实现业务的呈现展示。CIM 业务除了依赖于 CIM 平台、大数据、视频、物联等各种平台外,更需要依托统一的网络基础设施实现数
46、据互联、数据共享、能力支撑和算力供给,CIM 和网络的关系可以分为三个部分:图 1-7:CIM 业务与网络的关系示意图表计等运营商CIM平面区政务外网区级汇聚环市级骨干环市政务外网物联承载网(独立规划/政务外网平面)IP网多级多平面政务光网底座算力DCI 政务算力平面燃气接入网管廊接入网区政务云CIM平台BIM/GIS等政务云燃气生命线视频监控办公PC办公PC智算/超算物联/视频平台算力DCI时空数据采集用户使用行业应用数据治理孪生平台(CIM)数据接入航片/卫片格式转换坐标转换GIS/BIM 平台轻量化融合感知平台单体化模拟仿真可视化引擎云渲染端渲染可视化分析空间化虚实交互模型融合经济运行委
47、办单位城市建设科研单位民生服务大小企业城市治理个人应急安全.生态文明视频融合全场景服务平台业务挂接图纸激光点云无人机航飞视频物联政务数据其他数据数据传输数据传输数据传输数据传输城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告14 用户访问 CIM 应用平台,实现应用的调用申请及数据结果的返回。为了支撑城市用户访问 CIM 应用,需要骨干网络具备至少百 G 级别的带宽,每个单位用户也需要具备 10G 的接入能力,同时为了保障 CIM 业务的最佳体验,传输网络需要尽量向边缘延伸;城市物联感知数据的获取。如果没有实时的物联数据,所谓的数字孪生仍然是“死”的,无法真实、鲜活的体现城市信息,尤其是一些如内涝、火
48、灾、交通拥塞等紧急场景。网络需要提供高安全性、可靠隔离、实时传输、泛在接入的能力;多云数据同步、算力调度。CIM 平台要实现 BIM、GIS、IOT、政务数据等多种数据的融合,需要各个平台之间进行大量的数据同步及数据交换,同时需要大量的算力进行数据渲染处理。针对数据同步、算力调度,需要算力DCI网络,实现各个云、算力中心之间“一跳”直达,毫秒级超低时延互访。综合以上分析,CIM 业务对网络提出了多项要求:超大带宽:市区多用户并发访问 CIM 业务进行数据交互以及实时的算力渲染等,需要具备超大带宽、安全可靠、质量稳定、优质体验、可平滑演进的 IP 网络以及光传输网络。根据调研分析,单用户本地渲染
49、需要约数百 M 带宽,云渲染需要约数十 M 带宽,5000 并发用户共计需要几百 G 带宽(云渲染/本地渲染按 9:1 计算);数据跨网协同:CIM 业务涉及政务外网、物联网、算力网、移动网等多网协同,需要具备统一的网络运营能力,保证业务跨网跨域协同;网络覆盖到用户:CIM 业务对网络的高要求需要网络覆盖到客户边缘,以提供更好的网络带宽、时延能力;高品质网络体验:作为城市的 TOP 业务,需要网络具备随时随地的重保、端到端可视能力,保障业务的流畅体验;仿真预测:CIM 业务流量增长将越来越快,需要网络提供仿真与预测服务能力,提前帮助用户规划网络资源,避免资源不足影响业务;智能运维:随着大量的业
50、务基于 CIM 平台部署,将会带来越来越多的网络运维工作量,需要网络具备自动运维、定位、排障能力,提高运维效率。城市网络走向城市一张网城市一张网研究报告151.3.5 城市网络需求总结综上所述,智慧城市的各领域业务对城市网络提出了多样化、场景化需求,这些需求既有差异,也有很多共性。因此,城市网络需要系统性的思考,一方面通过集约化建网来实现资源的共建共享,提高资源使用效率;另一方面,要为各类业务提供满足共性诉求的基础网络服务,同时,还能为业务提供差异化的服务保障,满足特定的场景诉求。面对不断变化的业务需求,主要从架构、能力、安全、服务四个维度整体考虑构建一个完整、系统的网络体系,为用户提供更加丰