智慧城市發(fā)展視角下的通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)探討

鄧 歡

（廣西通信規(guī)劃設(shè)計咨詢有限公司，廣西 南寧 530007）

0 引 言

智慧城市建設(shè)是建設(shè)數(shù)字中國和智慧社會的重要載體。十八大以來，黨中央、國務(wù)院高度重視智慧城市建設(shè)，在《國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中將新型智慧城市作為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展重大工程項目，并提出要“要建設(shè)一批新型示范性智慧城市”。在智慧城市建設(shè)過程中，不少專家學(xué)者都意識到了通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對智慧城市的關(guān)鍵作用，因此需要用通信基礎(chǔ)助力智慧城市建設(shè)[1]。

1 智慧城市建設(shè)概述和基本原則

1.1 智慧城市建設(shè)概述

智慧城市包含八大關(guān)鍵要素，涵蓋了城市設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營、管理、保障等多個方面，主要包括頂層設(shè)計、體制機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施、城市運(yùn)行中樞、智慧治理、智慧生態(tài)、技術(shù)創(chuàng)新的標(biāo)準(zhǔn)體系和安全保障等八個要素。

我國智慧城市的建設(shè)大致經(jīng)歷了三個階段，第一階段是智慧城市建設(shè)的起步期，主要以2008年至2012年為主。該階段的特點(diǎn)是智慧城市概念剛剛興起，各領(lǐng)域分頭推進(jìn)行業(yè)數(shù)字化智能化改造，建設(shè)缺乏總體統(tǒng)籌。第二階段是智慧城市建設(shè)的快速發(fā)展期，以2012年至2015年為主。該時期智慧城市處在不斷探索發(fā)展階段，在國家有關(guān)部門的指引下，各業(yè)務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域開始探索布局聯(lián)動共享。第三階段是2016年至今，是智慧城市的逐漸成熟的階段，智慧城市發(fā)展理念、建設(shè)思路、實(shí)施路徑、運(yùn)行模式、技術(shù)手段等全方位升級迭代，進(jìn)入以人為本、統(tǒng)籌集約、協(xié)同創(chuàng)新、重規(guī)劃重布局的成熟階段[2]。

1.2 智慧城市建設(shè)的基本原則

首先，合理性原則。智慧城市建設(shè)必須遵守合理性原則，（1）符合國家的政策法規(guī)，（2）符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，（3）符合技術(shù)規(guī)范，確保建設(shè)成果能符合既定目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的功能和效果[3]。

其次，科學(xué)性原則。智慧城市建設(shè)需具有科學(xué)性，智慧城市建設(shè)從布局、頂層規(guī)劃、設(shè)計、實(shí)施等都需要科學(xué)的謀劃、科學(xué)設(shè)計、科學(xué)管理、科學(xué)維護(hù)，智慧城市建設(shè)不是簡單地復(fù)制經(jīng)驗，而是要在實(shí)事求是基礎(chǔ)上因地制宜地統(tǒng)籌規(guī)劃，才能保證在實(shí)際運(yùn)行時不出現(xiàn)重大風(fēng)險和漏洞，保障整體計劃順利進(jìn)行。

2 通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的必要性

隨著智慧城市建設(shè)進(jìn)入成熟期，智慧城市發(fā)展的內(nèi)涵和外延也在不斷地完善，形成較為系統(tǒng)的理論，這并不是說智慧城市建設(shè)變得模式化和簡單化，相反，在經(jīng)驗不斷積累豐富的現(xiàn)階段，智慧城市建設(shè)的復(fù)雜程度是與日俱增的，對頂層設(shè)計的科學(xué)性、統(tǒng)籌性的要求更高[4]。頂層設(shè)計要高瞻遠(yuǎn)矚進(jìn)行謀劃，凸顯全域一體的效果；其次分級推進(jìn)注重差異化布局；最后功能區(qū)分與融合促進(jìn)聯(lián)動運(yùn)行。

通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是智慧城市的根基，如果智慧城市是一棟高樓大廈，通信基礎(chǔ)就是大樓的地基，只有規(guī)劃合理、設(shè)計規(guī)范、前瞻的基礎(chǔ)設(shè)施，才能有力支撐智慧城市建設(shè)對網(wǎng)絡(luò)能力和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求。探索融合感知、傳輸、存儲、計算、處理為一體的戰(zhàn)略性設(shè)施，是支撐城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必要條件。隨著傳統(tǒng)“鐵公基”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的邊際效益降低，以及新一代通信網(wǎng)絡(luò)興起和城市功能升級，對通信基礎(chǔ)設(shè)施的需求發(fā)生了很大變化，通信基礎(chǔ)設(shè)施與智慧城市的配套性需求將迅速擴(kuò)大。

3 智慧城市通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和建設(shè)的內(nèi)容

在智慧城市的框架下，探討通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的方向和布局，本文將從移動網(wǎng)絡(luò)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等方面展開分析。

3.1 移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

目前的智慧城市基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是以4G網(wǎng)絡(luò)為主的，可以說4G網(wǎng)絡(luò)見證了智慧城市的成長和發(fā)展。全國4G網(wǎng)絡(luò)的城鎮(zhèn)覆蓋率已經(jīng)超過98%，超過一半以上的城市已實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋。行政村的4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率也將在“十三五”規(guī)劃期末達(dá)到98%以上。覆蓋廣質(zhì)量高的4G移動網(wǎng)絡(luò)支撐了智慧城市的絕大部分的移動應(yīng)用，用戶感知度相對較高。

隨著5G的商用，為智慧城市建設(shè)注入了新的動能。目前，北京、上海、廣州、深圳、重慶、杭州等幾大城市已計劃在2019年底完成1萬個以上的5G基站建設(shè)，全國多個省、市紛紛出臺配套政策，爭取和鼓勵運(yùn)營商加速5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，盡快實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)商用。2019年6月6日，中國移動、中國聯(lián)通、中國電信和中國廣電獲得了工業(yè)與信息化部頒發(fā)的5G商用牌照，5G建設(shè)迅速提上日程。

5G移動網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模建設(shè)與商用能極大地賦能智慧城市建設(shè)。城市建設(shè)以5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為抓手，可以培育5G產(chǎn)業(yè)體系，推動5G建設(shè)與垂直行業(yè)應(yīng)用的融合建設(shè)，并滲透到智慧城市建設(shè)的幾乎所有領(lǐng)域，為市政基礎(chǔ)設(shè)施、電網(wǎng)、水務(wù)、交通、醫(yī)療，甚至海洋管理等提供實(shí)時反應(yīng)、高效聯(lián)動的5G應(yīng)用解決方案。5G低時延、高帶寬的特性應(yīng)用是當(dāng)前的主流，在全國40多個試點(diǎn)城市中，5G+高清直播應(yīng)用項目在試點(diǎn)城市覆蓋率超過70%，5G+無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程手術(shù)等對實(shí)時性要求高的應(yīng)用也位居前列。由此可見，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，將為智慧城市向更智慧方向發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐，科學(xué)布局和規(guī)劃5G網(wǎng)絡(luò)，推動5G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模化建設(shè)，探討其廣泛的應(yīng)用場景，是建設(shè)新型智慧城市的題中之意。

3.2 寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

智慧城市建設(shè)中要想實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，有效提高寬帶流量的速度，達(dá)到城市居民對寬帶的要求，可以從選取DWDM全光設(shè)備作為數(shù)據(jù)信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)，確保寬帶具有較大的容量與較強(qiáng)的可靠性。通過提高寬帶帶寬，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，是實(shí)現(xiàn)智慧城市的智能應(yīng)用的基礎(chǔ)。

3.3 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

在智慧城市通信基礎(chǔ)的規(guī)劃與建設(shè)過程中，需要注重對數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，聚力打造具備大存儲容量、安全性能高、處理信息能力強(qiáng)、可以使用不同服務(wù)的云計算環(huán)境。2019年工業(yè)和信息化部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》，明確提出引導(dǎo)大型和超大型數(shù)據(jù)中心設(shè)計電能使用效率值不高于1.4，改造既有大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能使用效率值不高于1.8。推動建設(shè)高功率低能耗的數(shù)據(jù)中心，符合智慧城市高效、環(huán)保、快速、便捷的要求，是智慧城市的通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重要一環(huán)。

3.4 智慧安居服務(wù)建設(shè)

智慧安居服務(wù)在整個的通信基礎(chǔ)規(guī)劃建設(shè)中占據(jù)著重要的地位，它直接反映智慧城市建設(shè)的初衷和目的。因此，在開展智慧安居服務(wù)之前，需要切實(shí)做好調(diào)研工作，在小區(qū)中進(jìn)行試點(diǎn)，在認(rèn)真觀察和分析服務(wù)結(jié)果后，要針對不同地區(qū)的實(shí)際特征與需求，科學(xué)合理地規(guī)劃智慧安居服務(wù)，從而確保公共區(qū)域、居住與商務(wù)區(qū)域等的各種需求。此外，根據(jù)區(qū)域的特點(diǎn)來提供服務(wù)，如在商務(wù)區(qū)域，可以打造智慧辦公系統(tǒng)，提高工作人員的工作效率；在居住區(qū)域，可以建立社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)，提高社區(qū)的安全程度等。

4 智慧城市通信基礎(chǔ)設(shè)施的新探索

在智慧城市的通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，移動網(wǎng)絡(luò)、寬帶網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)要以需求為導(dǎo)向，以規(guī)劃藍(lán)圖和目標(biāo)為導(dǎo)向，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的容量，設(shè)計數(shù)據(jù)中心的存儲空間。在兼顧需求和成本的基礎(chǔ)上，科學(xué)規(guī)劃建設(shè)布局，最大地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的效能。

通信基站的選址一直是通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，傳統(tǒng)的做法是盡可能地多設(shè)立小型分布式基站來擴(kuò)大無線網(wǎng)的覆蓋區(qū)域。近年來，智慧路燈或智慧桿柱的出現(xiàn)很大程度上解決了基站的選址難題。智慧桿柱可以集成通信基礎(chǔ)設(shè)施和市政基礎(chǔ)設(shè)施，通過集成智慧照明、WIFI、偽基站、城市監(jiān)測、電樁等多種功能，突破傳統(tǒng)桿塔的邊界，同時融入智能網(wǎng)關(guān)、邊緣計算等功能模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和智慧管理。智慧桿柱已成為新型智慧城市智能設(shè)施的重要組成部分，各級政府正積極推進(jìn)智慧桿柱建設(shè)。2018年5月，工信部、國資委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于2018年推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的實(shí)施意見》指出，積極推進(jìn)通信塔與路燈、監(jiān)控、交通指示等燈桿資源雙向共享，推動“多塔合一”“多桿合一”，智慧桿柱建設(shè)得到迅速推進(jìn)。

5 結(jié) 論

智慧城市是現(xiàn)代城市建設(shè)的高級階段，是人類對生存環(huán)境和居住環(huán)境的更高要求的產(chǎn)物。智慧城市建設(shè)不是信息化技術(shù)的零星拼湊，不是城市板塊功能的簡單疊加，智慧城市是在新一代通信基礎(chǔ)設(shè)施的堅實(shí)基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的頂層設(shè)計、規(guī)劃和布局，不斷研究和應(yīng)用新技術(shù)手段解決建設(shè)難點(diǎn)痛點(diǎn)，統(tǒng)籌謀劃建設(shè)起來的，是通信基礎(chǔ)設(shè)施與城市建設(shè)智慧的結(jié)晶。