智慧城市建設對通信網絡運營的影響研究

俞肖軍

摘要：近年來，隨著我國經濟的快速發展，智慧城市的發展方向已經十分明確，它是時代發展的必然產物，智慧城市是集物聯網、大數據以及多種技術于一體的城市應用。

關鍵詞：通信網絡運營;智慧城市;基石出設施

智慧城市是運用信息通信技術手段，建立可視化、可測量、可分析、可控制的智能化城市管理與運營機制，是工業化、信息化和城市化深度融合的表現。智慧城市建設是一個長期復雜的工程，產業環節之間高度依存，信息技術、通信技術和其他新技術之間加快整合滲透，加速內容與網絡、產品與服務、軟件與行業應用之間的融合。

一、建設與智慧城市相適應的通信網絡基礎設施

（一）窄帶物聯網NB-IoT建設的意義

據市場研究公司IDc預測，到2020年，全球物聯網連接數量將接近300億左右。物聯網市場規模預期在2020年前將以每年16.9%的速度增長，全球物聯網市場到2020年將增長至1.7萬億美元。

而“萬物互聯”實現的基礎之一在于數據的傳輸，不同的物聯網業務對數據傳輸的能力和實時性都有著不同的要求。

NB-IoT的特點：低功耗、大連接、覆蓋廣、低流量。低功耗下電池可以使用10年，適合放在復雜環境下（野外、下水道環境長期放置）;大連接指的是一個NB-IoT基站可以接5萬個終端;覆蓋范圍廣，例如40km只需要50個基站。以上特點特別適合大規模、大批量、低功耗的應用。NB-IoT對于數據流量的要求非常低，通常以K日來計算，報文發送頻次低。2G時代完全能滿足這樣的通信流量，但當時通信成本高、模塊貴，阻礙了物聯網的發展。隨著現在價格的下降，為NB-IoT應用打下了良好基礎。

（二）SG網絡建設的意義

5G的三大特性主要為速度更快、時延更小、連接更多，5G相對于4G，在速度上可以達到4G的百倍，也就是GBps級別，例如：可以使對帶寬要求極高的VR/AR在移動端成為現實;在時延上可以由4G時代的10ms級別縮短到1ms級別。未來的網絡應用中，對網絡時延的要求已經不僅僅是語音或圖像有沒有延遲的簡單要求，在車聯網、遠程移動醫療等應用場景中，都對網絡的時延要求極高，幾毫秒都有可能是人命關天的大事;在連接上，5G主要面向的是萬物互聯的環境，網絡面對的是數以萬億級的連接數，遠遠大于3G/4G時代。5G網絡要面對的是萬物互聯時代的已知或未知的應用沖擊。

通信領域的更新換代不僅僅是運營商的事，而是關系到上下游龐大的產業鏈，包括上游的芯片、中游的系統設備/光通信/運營支撐系統、下游的智能終端，乃至與“通道”之上的各種應用息息相關。根據信息通信研究院《5G經濟社會影響白皮書》的預測，到2030年5G有望帶動中國直接經濟產出6.3萬億、經濟增加值2.9萬億、就業機會800萬個。中國三大電信運營商在未來7年內預計投入達到1800億美金，而2013年-2020年他們在4G網絡投入了1170億美金。因此，5G產業對于拉動產業投資、就業等都具有重大意義。

二、通信運營商與智慧城市建設

中國電信：中國電信支持FDD的4G基站，若實現NB-IoT窄帶物聯網建設，可直接在4GFDD基站上升級實現部署。中國電信規劃在2017年完成30萬個NB-IoT基站的全網覆蓋。

中國移動：中國移動是4GTDD-LTE的制式，如果要部署窄帶物聯網，有兩種方式：一是直接新建FDD基站，就中國移動現階段的網絡建設進度和投資規模而言，按年度算可建設10萬到15萬個基站;近期中國移動正在加緊決策建站的規模和數量，如果一切順利，整體FDD建站投資規模將有望超過100億元。二是利用900M的頻譜資源進行部署，利用原來900M的2GGSM基站插板卡升級;這個速度非常快，幾天內可以完成升級。中國移動今年通過上述兩種方式建設10萬個基站是比較容易達成的目標。

中國聯通：聯通是2015年全球第一個NB-IoT的新技術示范點，在2016年啟動了900M和1800M的外場試驗。但是聯通在建設進度上不如移動和電信，相對較慢，因為面臨900M頻率上2G用戶退網的過程。由于頻譜資源清退不理想，只能在1800M上部署。鑒于聯通在財力方面的預算有限，所以聯通更應該集中資源重點部署，也因此放棄快速度，2017年估計不會超過8萬個站（盡管是FDD制式）。

從三大運營商整體建設的節奏和步伐來看，相信達到工信部文件要求的40萬個基站的要求不是難事。有了網絡環境、芯片和通信模組的配套，已經為NB-IoT的應用建立了良好的孵化基礎。今年5月份美國運營商Verizon已經與康寧和Prysmian簽訂了13億美金的光纖光纜合同，主要用于5G網絡的基礎設施建設。按照目前的態勢，2018年國內就很可能會開展Pre5G.5G試驗網的建設，而5G基礎網絡的大規模建設也會一觸即發，接棒后至少延續3年的持續繁榮是可期的。通信運營商在窄帶物聯網N日一IoT的力建及5G網絡的力推，將推進智慧城市建設進入新局面。

三、智慧城市未來的發展空間

自2013年智慧城市建設被提及以來，其發展速度一直較為緩慢，其主要原因在于當下仍然是以有線通訊和4G網絡為主，所以導致了運營成本以及智慧成本均較高，促使智慧城市的建設難以得到有效的推進，例如智慧電表、智慧井蓋以及智慧單車等等。如若給每個設備上均安裝4G卡，那么勢必會導致后期的運營費用有所上升，加之其傳輸所需的寬帶本身只有幾KB.則會造成4G傳輸極度浪費。2017年工信部已經出臺相關政策，2020年必須要在全國范圍內實現NB-IoT網絡全覆蓋，其基站規模需超過150萬，連接數也要大于6億。

四、結束語

綜上所述，隨著國民經濟的快速發展，智慧城市的建設速度也越來越快，而通信基礎設施的優化和發展發揮了決定性的作用，通信網絡運營應順應智慧城市的發展，提高運營效率，深化行業應用，為人類未來美好的幸福生活保駕護航。

參考文獻：

[1]陳汝君.加強城市通信基礎設施規劃和建設措施研究[J].通訊世界，2018（06）：67-68.

[2]應江勇.電信運營商“智慧城市”建設運營的博弈及評估研究[D].北京郵電大學，2015.