5G技術(shù)在智慧城市部署中的應(yīng)用探析

卓 文

（湖南廣播影視集團(tuán)覆蓋傳輸中心，湖南 長(zhǎng)沙 410003）

在城市化不斷推進(jìn)和發(fā)展的前提下，城市范圍越來(lái)越廣、人口的不斷擴(kuò)大導(dǎo)致各種資源的占用不斷提升。新的通信時(shí)代即將到來(lái)，5G通信在技術(shù)方面也變得越來(lái)越成熟，以往的通信運(yùn)營(yíng)商也將面臨著更大的壓力。我們要想更好的避免城市中各種問(wèn)題的發(fā)生，應(yīng)將5G移動(dòng)通信技術(shù)建立在智慧城市建設(shè)中。要努力在以下幾個(gè)方面保持良好聯(lián)系，比如5G的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，有關(guān)鄉(xiāng)村和城市土地的規(guī)劃，大致的路線規(guī)劃，完善空間資源建設(shè)的要求等，這樣還可以提高社會(huì)綜合效益。

1 5G技術(shù)概述

現(xiàn)在是一個(gè)科技時(shí)代，通信技術(shù)得到了很大的發(fā)展，如今也產(chǎn)生了第五代的通信技術(shù)，就是5G技術(shù)。它是在4G基礎(chǔ)上的更高發(fā)展，而不只是4G的普通延續(xù)，它的下載速度達(dá)到1.25Gb/s。大概在2005年，華為就已經(jīng)開始探索該技術(shù)；到了2013年，歐盟提供了5000萬(wàn)歐元用于5G技術(shù)研究；從2016年到2018年，5G技術(shù)的研發(fā)試驗(yàn)在中國(guó)這片大地上開始進(jìn)行了起來(lái)，有著驚人的上傳和下載速度，數(shù)據(jù)也隨著5G的到來(lái)變得更加觸手可及。為了給用戶提供更加完美的使用感，它將Wi-Fi和4G技術(shù)進(jìn)行了組合，應(yīng)用領(lǐng)域也因此變得更加廣闊。目前，它在智慧城市的部署中也成為了至關(guān)重要的角色。5G是一個(gè)新的通信網(wǎng)絡(luò)，5G技術(shù)在發(fā)展中是被互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行雙網(wǎng)聯(lián)合推動(dòng)著的，在用戶的體驗(yàn)感和系統(tǒng)的可操作性這兩個(gè)方面已經(jīng)取得很大的改進(jìn)。各個(gè)領(lǐng)域?qū)?G網(wǎng)絡(luò)的需求都很強(qiáng)烈，這種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)成為主流趨勢(shì)。在智慧城市的建設(shè)過(guò)程中，5G技術(shù)必不可少。這些年來(lái)，生產(chǎn)和生活的方方面面都對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高要求，所以說(shuō)提高移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的上傳和下載速度是滿足用戶更高通信需求的前提。5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在智慧城市建設(shè)中具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，所以我們有必要全面規(guī)劃建設(shè)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

2 對(duì)智慧城市的解讀

利用新出現(xiàn)的科技對(duì)城市作出一些轉(zhuǎn)變并進(jìn)行相應(yīng)的完善，科技與城市結(jié)合被稱之為智慧城市。信息技術(shù)主要涵蓋物聯(lián)網(wǎng)的建立、大數(shù)據(jù)的發(fā)展、云計(jì)算的應(yīng)用、空間地理信息的統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容，智慧城市正處于新概念和新模式的新時(shí)期階段。其中，城市最開始的規(guī)劃、后來(lái)的建設(shè)、管理和綜合的服務(wù)、城市可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵就是要朝著低碳健康、綠色環(huán)保的道路進(jìn)發(fā)，更好的用新興科技去構(gòu)建城市，可以更加智能化的運(yùn)作和管控整個(gè)城市，進(jìn)而讓城市的居民擁有更舒適的生活環(huán)境，在城市中的人和自然可以更好地相處，堅(jiān)持綠色可持續(xù)發(fā)展。以整體的目光來(lái)看，智慧城市由以下幾個(gè)層面組成：城市的感知層、傳輸和通信層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、支持服務(wù)層、智能應(yīng)用層。現(xiàn)代的城市發(fā)展就需要智慧城市的建設(shè)，物品的生產(chǎn)以及人民的生活都需要更多的資源，人民群眾間需要有更多緊密的聯(lián)系，對(duì)城市的管控需要得到提升，但是它們之間一直存在的矛盾沒有被解決，所以現(xiàn)代化的城市管理一直未能實(shí)現(xiàn)。

3 5G網(wǎng)絡(luò)在智慧城市運(yùn)用中的要點(diǎn)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠依據(jù)對(duì)5G使用客戶數(shù)量的預(yù)測(cè)，對(duì)人口的數(shù)量和年齡的結(jié)構(gòu)做一個(gè)更詳細(xì)的劃分，并可以分析不同年齡組對(duì)通信的需求，這些組織出來(lái)的需求可以進(jìn)一步預(yù)測(cè)5G用戶的受眾，客戶基數(shù)與用戶數(shù)量多少之間的關(guān)系也可以被分析出來(lái)。在全面分析規(guī)劃過(guò)程中生成的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出城市未來(lái)和通信的發(fā)展空間，并且還可以對(duì)用戶數(shù)量和人口相對(duì)密集的區(qū)域提供5G的訪問(wèn)入口，在訪問(wèn)時(shí)可以結(jié)合客戶各式各樣的需求，這樣還能提升業(yè)務(wù)的內(nèi)涵，能夠?qū)Y源作出更好的運(yùn)用，為通信的未來(lái)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。還可以在5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中引入自組織技術(shù)，這樣可以幫助實(shí)現(xiàn)更科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化自我管理，人們的干預(yù)就可以變得更少，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃就更能適應(yīng)動(dòng)態(tài)的進(jìn)程。根據(jù)上述情況，我們一般會(huì)使用頻譜效率的技術(shù)對(duì)5G移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還會(huì)采用新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完善，這樣做可以有效提高5G網(wǎng)絡(luò)的速度。

3.1 利用5G技術(shù)對(duì)智能交通作出規(guī)劃

交通規(guī)劃對(duì)智慧城市的建設(shè)是非常重要的，道路規(guī)劃的好壞事關(guān)城市的形象，而且在提升經(jīng)濟(jì)實(shí)力方面也起著非常大的作用，也就是說(shuō)應(yīng)該將5G技術(shù)充分運(yùn)用在智慧城市的交通部署之中。在以往，被動(dòng)感知主要是借助傳感設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，很難促進(jìn)社區(qū)交通能力的提高，但是5G技術(shù)的集成可以為汽車道路以及當(dāng)時(shí)汽車門之間的狀況有一個(gè)很好的說(shuō)明。5G技術(shù)的完善是基石，能夠做到行駛時(shí)道路和車輛間所處位置的實(shí)時(shí)共享，不僅可以減少交通擁堵的發(fā)生，解決城市普遍存在“交通擁堵”的問(wèn)題，而且還可以使交通行駛變得更加簡(jiǎn)便，人們也能有一個(gè)更加良好的交通環(huán)境，并且也不會(huì)發(fā)生那么多交通事故了。其次，使用5G技術(shù)規(guī)劃道路可以提供實(shí)時(shí)更新的車輛信息，從而讓駕駛?cè)藛T不用進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的等待，在道路管控中使用5G技術(shù)能使管控更加智能，是因?yàn)樗梢愿鶕?jù)特定的城市交通狀況準(zhǔn)確地對(duì)車輛類型進(jìn)行分類并合理地設(shè)置行駛的路線，提高行車速率，減輕交通的能耗，提高道路的使用價(jià)值，提高道路不再堵塞的可能性。2019年，全國(guó)首例5G智能交通示范應(yīng)用在四川省成都市進(jìn)行，在以往交通管理的基礎(chǔ)上取得了進(jìn)一步的突破和革新，并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)?G的集成協(xié)同運(yùn)行模式。新模式下的5G直升機(jī)和無(wú)人機(jī)的組合使用可以強(qiáng)化交通的管制，提升交通管制的品質(zhì)，也能使智慧城市的構(gòu)設(shè)變得更加成熟，領(lǐng)先于世界，城市化的發(fā)展也將變得更好。所以在構(gòu)建智慧城市時(shí)，要把5G技術(shù)和交通相結(jié)合，讓車輛在道路上行駛時(shí)能夠得到更好的管控。為了讓新時(shí)代人們的高質(zhì)量需求得到滿足，我們就需要完善相應(yīng)的交通設(shè)施，并且要促進(jìn)交通效率的大規(guī)模提高，只有這樣才能使人民的生活水平和質(zhì)量得到有效的提高和改善。

3.2 運(yùn)用5G技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行構(gòu)建

5G技術(shù)在智慧城市的構(gòu)建中非常常見的運(yùn)用就是智能電網(wǎng)。根據(jù)有關(guān)5G電力智能電網(wǎng)應(yīng)用的白皮書能了解到，以前運(yùn)行模式的更新可以依賴5G技術(shù)的發(fā)展，并且還可以創(chuàng)建定制“特定行業(yè)網(wǎng)絡(luò)”的業(yè)務(wù)。5G技術(shù)的使用能夠讓智能城市電網(wǎng)的信息高度對(duì)稱，能和潮流進(jìn)行更緊密的關(guān)聯(lián)，還可以更加簡(jiǎn)單地檢驗(yàn)?zāi)茉吹南模屬Y源的使用效率大大提升，而且資源的運(yùn)輸水平也有了質(zhì)的飛躍，這對(duì)促進(jìn)智慧城市的構(gòu)建發(fā)展起著很重要的作用。

3.3 運(yùn)用5G技術(shù)構(gòu)建智能照明系統(tǒng)

智慧城市中的應(yīng)用建設(shè)受到了越來(lái)越多的關(guān)注，其中智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用是關(guān)注度比較高的。一個(gè)智能的照明系統(tǒng)可以由5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合而構(gòu)成，這個(gè)智能系統(tǒng)可以較為智能的調(diào)節(jié)光亮程度，其是將路段是否有車輛行駛，或者是否有行人在路上為依據(jù)的。與此同時(shí)，這個(gè)智能的照明系統(tǒng)還可以節(jié)約電能，這完全符合了我國(guó)的低碳環(huán)保綠色智能發(fā)展的目標(biāo)，不僅可以避免社區(qū)處于危險(xiǎn)之中，還可以減輕社區(qū)工作人員的工作強(qiáng)度，也促進(jìn)了設(shè)備運(yùn)行成本的降低，這樣城市的智能發(fā)展才可以真正快速有效的發(fā)展。

3.4 運(yùn)用5G技術(shù)構(gòu)建智能家居

如今，隨著人們生活品質(zhì)和生活水平的提高，人們也越來(lái)越迫切地對(duì)智能的家居的有了新的追求。在部署整個(gè)智慧城市的過(guò)程中，還需要5G技術(shù)來(lái)支持智能家居的實(shí)施，主要是因?yàn)橹悄芗揖有枰ㄟ^(guò)信息傳輸來(lái)對(duì)房屋中的家居進(jìn)行一個(gè)有效的控制，5G技術(shù)就能滿足這個(gè)條件，高運(yùn)行速度的寬帶和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)為智能家居系統(tǒng)的建設(shè)和改良提供了非常重要的支持。現(xiàn)階段的4G網(wǎng)絡(luò)也在不斷提升和改善自己，但是它卻經(jīng)常會(huì)被時(shí)常出現(xiàn)延緩延遲的情況打敗。作為新的信息時(shí)代的人們，4G完全不能滿足我們更高的需求和對(duì)網(wǎng)路的要求。為了更好有效地控制家里的智能家居，5G技術(shù)則是智能家居產(chǎn)品的關(guān)鍵支柱，它具有更高的靈敏性，并且具備高傳輸?shù)男屎土己玫木W(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，這是以往的4G無(wú)法與之匹敵的方面，這樣的特性可以幫助人們更好的建造智慧的城市，人們也可以更好的感受智能家庭的便捷，提高大家的生活品質(zhì)。完美的家庭環(huán)境也可以變得更加高科技，符合人們對(duì)21世紀(jì)家居樣子的想象。

4 智慧城市對(duì)5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

在進(jìn)行智慧城市構(gòu)建時(shí)，把5G技術(shù)運(yùn)用其中是非常有必要的。5G移動(dòng)通信技術(shù)復(fù)雜，通信對(duì)象泛化，這些直接影響到了5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的發(fā)展，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模規(guī)劃作業(yè)很復(fù)雜，創(chuàng)建工作者需要提前進(jìn)行全面規(guī)劃，這樣才能保證創(chuàng)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)更加優(yōu)越，在進(jìn)行規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中需要吻合精確、全面、合理的需求，并且要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芸兀€要和5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的完善和成長(zhǎng)需求進(jìn)行匹配。新業(yè)務(wù)具有迅猛進(jìn)展的當(dāng)下，新興媒體也有了更多運(yùn)用的范圍，已經(jīng)逐漸進(jìn)入到了人們的日常生活中。隨著移動(dòng)數(shù)據(jù)大規(guī)模的推廣，同時(shí)作出改變的還有業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。通信網(wǎng)絡(luò)給智慧城市的進(jìn)步和完善給予了支撐。在城市地區(qū)部署千兆光纖后，得到顯著改變的是網(wǎng)絡(luò)通信的相關(guān)設(shè)施，所規(guī)劃的內(nèi)容也變得更加的具體化。在對(duì)試點(diǎn)有更好的布局后，試點(diǎn)地區(qū)的5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行更加商業(yè)化的規(guī)劃，這也確保了智慧城市能夠更好的進(jìn)行信息化的創(chuàng)建，確保可以充分實(shí)現(xiàn)高速通信網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)智慧城市的建造范圍來(lái)講，智能互聯(lián)網(wǎng)最基本的能力就是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建立，有了這一能力，它將會(huì)對(duì)以往比較傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更多的影響，并且也可以相應(yīng)的對(duì)落后的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，從而更好地對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)行一個(gè)好的干預(yù)。因此，很有必要去做好城市的總體規(guī)劃，更多的加強(qiáng)和支持綠色智能城市創(chuàng)建的決定，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)智能化以大數(shù)據(jù)和云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)，使智慧城市更加智能，根據(jù)核心和重心相結(jié)合的模式對(duì)社區(qū)進(jìn)行分區(qū)的規(guī)劃，在核心和重心相結(jié)合的模式下，才可以保證穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并且可以使它蔓延在全國(guó)各地。

5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)三維多層次的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以運(yùn)用層次分析法去解析網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的控制，訪問(wèn)和轉(zhuǎn)發(fā)。有許多種無(wú)線接入的設(shè)備，他們都屬于接入平面，這些接入設(shè)備時(shí)使用是為了更好地利用資源和讓信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加穩(wěn)定。基站在實(shí)際中屬于接入平面網(wǎng)絡(luò)，一般多分布在地面，建筑物中，屋頂該地點(diǎn)，利用網(wǎng)絡(luò)的能力去掌控平面，進(jìn)而做好對(duì)無(wú)線資源全局的調(diào)離和全面的控制，依據(jù)重要性的排序就能在現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)部署中分別設(shè)置或與控制平面集成。在規(guī)劃智慧城市總體的建設(shè)的全部過(guò)程中，優(yōu)先建立區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的核心和幾個(gè)中心，并且要進(jìn)行一個(gè)中央劃分這個(gè)劃分主要是按照城市規(guī)劃區(qū)劃分的原則。類似于經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案，該方案可簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)的計(jì)劃還有無(wú)線傳播方式的解析，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵和重點(diǎn)就能組合成為區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。在不同的場(chǎng)合中采用不同的5G接入方式，比如在學(xué)校、家庭、社區(qū)都需要不同的方式，這樣才可以快速滿足各種業(yè)務(wù)的需求，以實(shí)現(xiàn)更加匹配的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和確保信息不被泄露的企劃。以5G通信技術(shù)為根本建設(shè)智慧城市的通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，確保信息不被泄漏是所有通信工程建設(shè)的第一要?jiǎng)?wù)。對(duì)智慧城市構(gòu)建中的重點(diǎn)企業(yè)而言，就必須更大力度的保護(hù)它使其避免網(wǎng)絡(luò)空間中流量對(duì)企業(yè)的攻擊，基本安全制度的構(gòu)建也需要進(jìn)行更好的強(qiáng)化，與此同時(shí)還要堅(jiān)定數(shù)據(jù)和流量是最重要的理念，充分保護(hù)數(shù)據(jù)生成，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，傳輸和處理。

實(shí)際上，根據(jù)不同的通信方法選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，使通信更加穩(wěn)定安全的前提是硬件設(shè)備的技術(shù)的提升和更好的創(chuàng)造，還可以更快，更有效地進(jìn)行一個(gè)維護(hù)的工作。為了可以以進(jìn)行更加可靠的維護(hù)技術(shù)，我們需要對(duì)以往的老舊技術(shù)進(jìn)行新的改進(jìn)，突破和創(chuàng)造。要使通信的指標(biāo)更加的優(yōu)化，提高軟件和硬件設(shè)施的基本性能，實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)的創(chuàng)新，是達(dá)到更高的通信質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)工程的維護(hù)中一項(xiàng)非常的重要的工作，不僅要保證工程質(zhì)量，而且要逐步提高工程質(zhì)量和中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。

5 構(gòu)建個(gè)人防通信和信息傳輸工程一體的大工程

人防通信工程在這個(gè)時(shí)代處于一個(gè)不斷發(fā)展著的狀態(tài)，而綜合通信的建設(shè)和訊息維護(hù)的工程仍卻還有些停滯不前。發(fā)展到通信建設(shè)與維護(hù)一體化模式的最基礎(chǔ)前提是通信建設(shè)中需要加入科學(xué)的技術(shù)和機(jī)械化的結(jié)合產(chǎn)物，并且使通信工程的工程系統(tǒng)變得更加具備這些特點(diǎn)，比如說(shuō)更加的專業(yè)化，大規(guī)模和更加標(biāo)準(zhǔn)化。中國(guó)經(jīng)濟(jì)事業(yè)中最主要的產(chǎn)業(yè)就是通信工程。提高通信方面的技術(shù)水平，提高施工工人的知識(shí)儲(chǔ)備和專業(yè)的素養(yǎng)是改善通信工程綜合模式的重要前提，通信工程專業(yè)的技術(shù)人員大規(guī)模的培養(yǎng)，是確定施工的工人具備相應(yīng)的專業(yè)素養(yǎng)的保證。并且提高質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)在通信工程的建設(shè)中是非常有必要的，這樣才可以進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更加有效的質(zhì)量管理模式。同時(shí)要弄清相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，更加多次的分析通信工程中的特色，更加靜下心鉆研質(zhì)量的變化量的參數(shù)。這樣我們可以更好地構(gòu)建通信工程的集成模式。

6 結(jié)束語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，5G技術(shù)正在日新月異的變化，它是建設(shè)智慧城市的技術(shù)工具，可以帶來(lái)更大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)的通信技術(shù)并沒有趕上最開始的發(fā)展潮流，在發(fā)展和建設(shè)的工程更是抱著四平八穩(wěn)的態(tài)度，我們選擇先對(duì)發(fā)展較好國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)總結(jié)和分析，從而更好地與中國(guó)的發(fā)展需要進(jìn)行一個(gè)更好的結(jié)合，找出更適合我國(guó)的發(fā)展方案。在這一過(guò)程中，有必要擴(kuò)大對(duì)科學(xué)技術(shù)研發(fā)的投入，以使建設(shè)和維護(hù)項(xiàng)目更符合中國(guó)人防防空通信傳輸技術(shù)的特點(diǎn)，促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也可提升國(guó)家的總體國(guó)力。