智慧城市中5G移動通信網絡規劃研究

鄧正雄，鄧軍華，楊 勇

（湖南省郵電規劃設計院有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

隨著信息科技的不斷成熟，互聯網和物聯網技術都得到了快速發展，而5G自身具有的可靠性高、成本低等多項優勢深得人們青睞。在智慧城市規劃與建設中應用5G移動通信網絡，能夠使智慧城市服務質量和功能得到進一步提高，確保城市穩定發展。

1 智慧城市概述

在城市規劃基礎上提出智慧城市，從整體入手對城市進行全面管理。目前，智慧城市已經成為現代城市發展的主要趨勢。智慧城市與人們生活有著緊密聯系，采用先進網絡技術，將現代城市發展過程中涉及到的云計算、發展理念、互聯網技術各項內容都合理融入到一起，為城市發展提供支持[1]。在科技快速發展的今天，智慧城市能夠使人們生活更加便利，實現經濟型、環保型、可持續發展。在智慧城市建設中，必須注重城市中的各項細節才能合理高效地完成相應的建設工作。需要注意的是，智慧城市的整個系統十分龐大，在建設時一方面要注重數據層和傳輸層建設，另一方面還要全面掌握智慧應用層和風險防控層[2]。

2 智慧城市建設中5G移動通信的作用

5G是現代移動通信技術的重大創新和突破，其與4G移動通信網絡技術相比優勢主要體現在功能、傳輸速度、延遲等多個方面，如表1所示。

表1 5G與4G對比

5G移動通信網絡在具體應用期間能實現海量連接，進而為各個行業的數字化發展提供支持。目前，其已經被廣泛應用到了制造、交通、教育、娛樂等各領域，而且從整體應用情況來看，也取得了不錯的應用效果。近年來，我國城市規模不斷擴大，城市管理作業的難度也越來越大、愈發復雜。在傳統管理模式下，現代城市建設發展效率偏低，而合理應用5G移動通信網絡能夠實現城市中各種信息的共享與交互，從而大幅度降低了城市管理難度[3]。此外，采用5G技術能夠提高資源利用的合理性，為環保、節能城市建設提供支持。

3 5G移動通信網絡需求與定位分析

3.1 網絡需求分析

現階段，我國城市日常運行與居民日常生活產生的數據總量呈爆炸式增長，這對通信網絡技術參數提出了更高的要求。4G技術在應用時受自身特點影響，無論是傳輸速度、網絡容量、網絡延遲都無法滿足智慧城市規劃、運行、發展的需求。而隨著人們對4G技術研究的不斷深入，其應用價值已經被充分挖掘，難以持續為智慧城市發展注入新活力[4]。由此可見，在智慧城市建設中應用5G網絡也是現代城市發展的必然要求，如圖1所示。

圖1 5G行業應用

3.2 網絡定位

合理分析5G移動通信網絡在具體應用過程中的價值，對其優勢有一個正確認識、明確定位，對5G移動通信網絡應用價值進行全面挖掘。從智慧城市的整體發展情況來看，交通管理、基礎設施系統間協作狀態良好。但是，從具體情況來看，4G無線網絡容量較小，這對智慧城市溝通范圍形成了嚴重約束，網絡覆蓋也存在覆蓋盲區。同時，網絡傳輸過程中延遲、速率、實時性等各個方面都不理想[5]。通過對5G移動通信網絡進行合理應用，能夠大幅擴大智慧城市網絡覆蓋范圍，進而能夠向全體市民提供個性化、定制化網絡服務。

4 做好智慧城市5G移動通信網絡規劃的合理措施

4.1 建設立體化分區制網絡

對于智慧城市中的5G移動通信網絡，可以構建核心+中心的立體化分區制網絡。依據信息中心和網絡結構，通過分層分析法從轉發、控制、接入3個層面入手分析，其特點如表2所示。

表2 轉發、控制、接入3個層面的特點

立體化分區制網絡體系不僅有核心網絡結構和信息整合收集處理中心，而且在區域構建了大量微型網絡，同時可以依據不同應用場景選擇宏站、家庭基站等多種方式，具有較好的交互能力和靈活性，能夠為人們提供良好的網絡服務，促進城市發展。在進行立體分區制網絡建設時，要考慮城市中高低樓宇的分布、人口密集情況以及城市中行業分布情況等進行劃分。一般來說，樓宇高度密集區域的人口密集程度高，要設置更多網絡設施，滿足人們對網絡的需求。

4.2 建設海綿型網絡

完成智慧城市建設后，為了確保智慧城市能夠平穩運行，避免出現業務分布不均衡以及城市局部發生資源消耗量過大的問題，可以在智慧城市中建設海綿型5G移動通信網絡，共享網絡容量配置，完成相應虛擬化處理，取代傳統網絡容量靜態配置方案，進而為人們提供更高質量的網絡服務[6]。在進行基帶處理單元（Building Base band Unite，BBU）部署時，應當采取“集中為主、分散為輔、循環漸進”方式，從而合理配制資源，減少機房占地面積。通過上述配置，能夠實現對智慧城市中的各網絡服務區域功能進行再次填裝，對網絡通信調度算法的均衡性和準確性進行適當改善。一旦遇到突發性需求時，能夠依實際需求對不同區域資源配置方案加以調整，實現對不同區域資源的消耗情況進行平衡，以免發生通信網絡業務不均勻問題。

4.3 網絡規劃要與城市功能相結合

4.3.1 網絡規劃要與城市總體規劃結合

智慧城市的快速發展使5G移動通信網絡與城市總體規劃間的聯系變得更加緊密，移動通信網絡在現代城市服務與信息化管理中的地位不斷提高。為了使5G移動通信網絡在智慧城市中能夠充分發揮自身優勢，在定制5G移動通信網絡規劃方案時要對智慧城市進行全面分析，了解城市中建筑物的分布、人口密集情況、行業分布情況等。在人口密集程度高、對網絡需求高的范圍內布置更多網絡設施，同時針對性地對智慧城市建設中存在的各種缺陷進行彌補。

4.3.2 網絡規劃要與政務系統結合

為了解決城市政務系統在運行期間無法滿足海量用戶的具體需求等問題，在5G移動通信網絡規劃方案中應優先將重要部門信息化系統合理接入到移動通信網絡中[7]。同時，還要做好各項資源分配，確保發生突發事件時，能夠準確、及時地提供高質量政務服務[8]。在進行網絡規劃過程中，要對城市政府部門在市場監管、經濟管理、公共服務等各個方面工作開展度和網絡的依賴情況進行分析，在對網絡依賴程度較高的地區要增加網絡設備，從而滿足政府部門在工作時對網絡的需求。

4.4 網絡規劃必須注重安全

移動通信網絡中存在大量用戶的隱私信息，一些不法分子在網絡上惡意攻擊、入侵，通過竊取用戶隱私信息來獲取利益[9]。因此，在智慧城市建設對5G移動通信網絡進行規劃時，必須注重網絡安全問題，采取防護技術對信息的形成、傳輸、存儲、處理等進行全面保護，保證5G移動通信網絡安全穩定運行。從目前實際情況來看，常用的網絡安全防護措施有3種。一是建設可視化動態監測體系實時監測網絡運行情況，快速發現異常并對存在的漏洞進行鎖定，從而及時解決安全隱患；二是合理應用多網合一技術，滿足用戶對于通信的需求，提供多元化優質服務，營造一個安全信息生活環境[10]；三是設置數據資源支撐系統，嚴格依據“集約統籌”原則進行網絡基礎體系構建。

5 結 語

智慧城市建設中，5G移動通信網絡發揮著重要作用。但是從現階段實際情況來看，5G移動通信網絡通信技術在智慧城市建設中的應用還處于初期階段，在試運行期間可能會遇到各種各樣的問題。基于此，在智慧城市建設期間，相關人員要依據實際情況制定一套適合智慧城市長遠發展的5G移動網絡通信計劃，從而高效推動建設進程。