智慧城市中5G移動通信網絡規劃的思考

董明義

（中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司，鄭州　450052）

1　智慧城市概念

智慧城市是物聯網、云計算、大數據、空間地理信息等新一代信息技術創新應用與城市轉型發展的深度融合，促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式，體現了城市走向綠色、低碳、可持續發展的本質需求。建設智慧城市，其實質是利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續成長。智慧城市的體系架構自下而上分為：城市感知層、傳輸通信層、基礎數據層、支撐服務層、智慧應用層，以及完善的標準體系和安全體系。

圖1　智慧城市體系架構

2　移動通信網絡定位與需求分析

從上文智慧城市體系架構可以看出，傳輸通信層是智慧城市中的信息高速公路，是未來智慧城市的重要基礎設施。未來城市的移動通信網絡應該是大容量、高帶寬、高可靠、全覆蓋的無線寬帶網絡，從而為實現城市的智慧化奠定良好的基礎。因此智慧城市中未來移動通信網絡除了滿足現有的語音、數據寬帶業務之外，更要突破性的實現萬物互聯，從而實現人與人、人與物、物與物之間的通信與信息交互，可以說5G的應用將會跳出現有的“語音和數據”這個狹窄的范圍，而是擴大到海量物聯網連接、眾多垂直行業等，這是智慧城市的本意所在和智慧能力實現的客觀需要，而5G技術本身實現了很多技術突破，具有速度更快、時延更低、可靠性更高、支持大連接能力更強、備用頻譜更廣泛、業務模式更多樣化、部署形態更豐富、網絡架構更加彈性化等顯著優勢，可以有力支撐智慧城市的建設與實現。

3　對5G移動網絡規劃的思考

智慧城市建設內容多樣性、5G技術復雜性、通信對象廣義化決定了未來5G網絡規劃將是一件復雜的工作。網絡規劃更要體現前瞻性、全面性、科學化、精細化。

3.1　網絡規劃需要緊密結合城市規劃

未來5G網絡規劃與城市總體規劃聯系會更加緊密，原因之一是網絡規劃必須與城市規劃有效銜接，將通信網絡規劃納入到城市總體規劃中才能更好實現城市的協調發展；原因之二是各種智慧系統的實現需要移動網絡支撐，并成為移動網絡服務的對象，成為規劃需求分析的關鍵因素，因此對城市總體規劃等諸多上位規劃的解讀成為網絡規劃的內容之一。

3.2　核心+中心模式下開展分區制網絡規劃

未來5G網絡將是一個多層次、立體化的網絡，傳統的規劃方法已經不適用，需要采用層次分析的方法引領網絡規劃，分析5G網絡結構的控制、接入、轉發三大平面，控制平面通過網絡功能重構，實現集中控制功能和無線資源的全局調度，在實際網絡中呈現為核心機房，接入平面包含多類基站和無線接入設備，用于實現快速靈活的無線接入協同控制和提高資源利用率，在實際網絡中呈現為各種類型的基站、射頻卡片等，廣泛分布在樓頂、樓內、地面、井下等物理空間，轉發平面包含分布式網關并集成內容緩存和業務流加速等功能，在控制平面的統一管控下實現數據轉發效率和路由靈活性的提升，實際網絡中根據優先級呈現為與控制平面集成或者單獨設置，因此，根據城市整體的規劃，優先搭建本地網的核心與若干中心，中心劃分原則建議參考城市規劃的片區制，類似于網絡規劃的典型場景，便于進行無線傳播模型分析與業務需求規劃，”“核心與中心”構成本地網的骨架，接入網絡根據場景分析采用宏站、微站、桿站、室分、家庭基站、物聯網等靈活的方式，同時實現感知即配型網絡，快速滿足各類業務需求。

3.3　應對突發需求與業務不均衡構建海綿型網絡

未來5G移動網絡由于結構復雜化、業務多樣化、需求的突發性而使得網絡容量配置遇到難題，按傳統的靜態分析方法配置容量會帶來成本的極速上升與資源效率的下降，因此，容量配置必須做到虛擬化與共享化，當出現突發的業務時，調度機制將首先在分區內實現容量補給，進而在本地網甚至是省域移動網絡調度資源，這依賴于科學的評估與均衡調度算法。

4　結束語

本文首先分析5G移動網絡在智慧城市建設中的定位和作用，5G網絡與智慧城市建設是相互依賴、相互促進的關系，接著思考了5G網絡規劃的一些網絡結構、容量配置問題，由于5G技術處于研發階段，本文的內容比較膚淺，實際網絡規劃仍有大量工作要做。

[1]張平，陶運錚，張治.5G若干關鍵技術評述.通信學報，2016，7.第37卷，第7期.

[2]許慶瑞，吳志巖，陳力田.智慧城市的愿景與架構.管理工程學報，2012，4.第26卷，第4期.