智慧城市中5G移动通信网络规划研究

2021-04-14邓正雄邓军华

通信电源技术 2021年22期

关键词：规划智慧建设

邓正雄，邓军华，杨勇

（湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南长沙 410000）

0 引言

随着信息科技的不断成熟，互联网和物联网技术都得到了快速发展，而5G自身具有的可靠性高、成本低等多项优势深得人们青睐。在智慧城市规划与建设中应用5G移动通信网络，能够使智慧城市服务质量和功能得到进一步提高，确保城市稳定发展。

1 智慧城市概述

在城市规划基础上提出智慧城市，从整体入手对城市进行全面管理。目前，智慧城市已经成为现代城市发展的主要趋势。智慧城市与人们生活有着紧密联系，采用先进网络技术，将现代城市发展过程中涉及到的云计算、发展理念、互联网技术各项内容都合理融入到一起，为城市发展提供支持[1]。在科技快速发展的今天，智慧城市能够使人们生活更加便利，实现经济型、环保型、可持续发展。在智慧城市建设中，必须注重城市中的各项细节才能合理高效地完成相应的建设工作。需要注意的是，智慧城市的整个系统十分庞大，在建设时一方面要注重数据层和传输层建设，另一方面还要全面掌握智慧应用层和风险防控层[2]。

2 智慧城市建设中5G移动通信的作用

5G是现代移动通信技术的重大创新和突破，其与4G移动通信网络技术相比优势主要体现在功能、传输速度、延迟等多个方面，如表1所示。

表1 5G与4G对比

5G移动通信网络在具体应用期间能实现海量连接，进而为各个行业的数字化发展提供支持。目前，其已经被广泛应用到了制造、交通、教育、娱乐等各领域，而且从整体应用情况来看，也取得了不错的应用效果。近年来，我国城市规模不断扩大，城市管理作业的难度也越来越大、愈发复杂。在传统管理模式下，现代城市建设发展效率偏低，而合理应用5G移动通信网络能够实现城市中各种信息的共享与交互，从而大幅度降低了城市管理难度[3]。此外，采用5G技术能够提高资源利用的合理性，为环保、节能城市建设提供支持。

3 5G移动通信网络需求与定位分析

3.1 网络需求分析

现阶段，我国城市日常运行与居民日常生活产生的数据总量呈爆炸式增长，这对通信网络技术参数提出了更高的要求。4G技术在应用时受自身特点影响，无论是传输速度、网络容量、网络延迟都无法满足智慧城市规划、运行、发展的需求。而随着人们对4G技术研究的不断深入，其应用价值已经被充分挖掘，难以持续为智慧城市发展注入新活力[4]。由此可见，在智慧城市建设中应用5G网络也是现代城市发展的必然要求，如图1所示。

图1 5G行业应用

3.2 网络定位

合理分析5G移动通信网络在具体应用过程中的价值，对其优势有一个正确认识、明确定位，对5G移动通信网络应用价值进行全面挖掘。从智慧城市的整体发展情况来看，交通管理、基础设施系统间协作状态良好。但是，从具体情况来看，4G无线网络容量较小，这对智慧城市沟通范围形成了严重约束，网络覆盖也存在覆盖盲区。同时，网络传输过程中延迟、速率、实时性等各个方面都不理想[5]。通过对5G移动通信网络进行合理应用，能够大幅扩大智慧城市网络覆盖范围，进而能够向全体市民提供个性化、定制化网络服务。

4 做好智慧城市5G移动通信网络规划的合理措施

4.1 建设立体化分区制网络

对于智慧城市中的5G移动通信网络，可以构建核心+中心的立体化分区制网络。依据信息中心和网络结构，通过分层分析法从转发、控制、接入3个层面入手分析，其特点如表2所示。

表2 转发、控制、接入3个层面的特点

立体化分区制网络体系不仅有核心网络结构和信息整合收集处理中心，而且在区域构建了大量微型网络，同时可以依据不同应用场景选择宏站、家庭基站等多种方式，具有较好的交互能力和灵活性，能够为人们提供良好的网络服务，促进城市发展。在进行立体分区制网络建设时，要考虑城市中高低楼宇的分布、人口密集情况以及城市中行业分布情况等进行划分。一般来说，楼宇高度密集区域的人口密集程度高，要设置更多网络设施，满足人们对网络的需求。

4.2 建设海绵型网络

完成智慧城市建设后，为了确保智慧城市能够平稳运行，避免出现业务分布不均衡以及城市局部发生资源消耗量过大的问题，可以在智慧城市中建设海绵型5G移动通信网络，共享网络容量配置，完成相应虚拟化处理，取代传统网络容量静态配置方案，进而为人们提供更高质量的网络服务[6]。在进行基带处理单元（Building Base band Unite，BBU）部署时，应当采取“集中为主、分散为辅、循环渐进”方式，从而合理配制资源，减少机房占地面积。通过上述配置，能够实现对智慧城市中的各网络服务区域功能进行再次填装，对网络通信调度算法的均衡性和准确性进行适当改善。一旦遇到突发性需求时，能够依实际需求对不同区域资源配置方案加以调整，实现对不同区域资源的消耗情况进行平衡，以免发生通信网络业务不均匀问题。

4.3 网络规划要与城市功能相结合

4.3.1 网络规划要与城市总体规划结合

智慧城市的快速发展使5G移动通信网络与城市总体规划间的联系变得更加紧密，移动通信网络在现代城市服务与信息化管理中的地位不断提高。为了使5G移动通信网络在智慧城市中能够充分发挥自身优势，在定制5G移动通信网络规划方案时要对智慧城市进行全面分析，了解城市中建筑物的分布、人口密集情况、行业分布情况等。在人口密集程度高、对网络需求高的范围内布置更多网络设施，同时针对性地对智慧城市建设中存在的各种缺陷进行弥补。

4.3.2 网络规划要与政务系统结合

为了解决城市政务系统在运行期间无法满足海量用户的具体需求等问题，在5G移动通信网络规划方案中应优先将重要部门信息化系统合理接入到移动通信网络中[7]。同时，还要做好各项资源分配，确保发生突发事件时，能够准确、及时地提供高质量政务服务[8]。在进行网络规划过程中，要对城市政府部门在市场监管、经济管理、公共服务等各个方面工作开展度和网络的依赖情况进行分析，在对网络依赖程度较高的地区要增加网络设备，从而满足政府部门在工作时对网络的需求。

4.4 网络规划必须注重安全

移动通信网络中存在大量用户的隐私信息，一些不法分子在网络上恶意攻击、入侵，通过窃取用户隐私信息来获取利益[9]。因此，在智慧城市建设对5G移动通信网络进行规划时，必须注重网络安全问题，采取防护技术对信息的形成、传输、存储、处理等进行全面保护，保证5G移动通信网络安全稳定运行。从目前实际情况来看，常用的网络安全防护措施有3种。一是建设可视化动态监测体系实时监测网络运行情况，快速发现异常并对存在的漏洞进行锁定，从而及时解决安全隐患；二是合理应用多网合一技术，满足用户对于通信的需求，提供多元化优质服务，营造一个安全信息生活环境[10]；三是设置数据资源支撑系统，严格依据“集约统筹”原则进行网络基础体系构建。