智慧城市中5G移动通信网络规划研究

张燕

摘要：伴随着5G移动通信技术的快速勃兴，国家也在不断推动智慧城市建设发展。本文通过分析智慧城市当前建设情况，以及5G移动通信技术在智慧城市建设过程中所采用的波束赋形、大规模MIMO技术等核心技术，进而探讨如何通过5G移动通信技术在智慧城市中网络规划路径。

关键词：5G移动通信技术;智慧城市;网络规划

中图分类号：TP393      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）26-0040-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

现阶段，伴随着5G移动通信技术快速发展，通过物联网和云计算技术，科学建设发展智慧城市，合理调节区域协调和城市建设成为智慧城市建设背景下的关注重点。

1 智慧城市基本内容

近些年来，人们与网络通信联系得更加紧密，并随之提出了更高的自我需求，因此，不断加快移动通信网络数据速率传输速率成为必然的选择。智慧城市就是基于最新信息技术推动移动通信网络朝向可持续发展方向，通过5G移动通信，从而实现不同群体的移动通信需求。

智慧城市与人们的日常生活紧密相连，通过网络技术，将城市整体发展理念和大数据、云计算等有效融合，便利人们生活，变革活动方式，推动城市恒久稳定建设发展[1]。在城市持久发展过程中，通过物联网和云计算技术，实现信息管理和城市管理协同有效并举，合理调节区域协调和城市建设成为智慧城市建设背景下的关注重点。建设智慧城市，需要掌控细节，把握要点进行具体操作，不仅需要关注数据层和数据通信层建设，还要处理好智慧应用层和风险防控层。智慧城市体系架构参考图1。

2 5G移动通信对智慧城市建设重要性及核心技术

2.1重要性

现阶段，5G移动通信技术在既往4G移动通信技术的基础上，达到10Gb/s增强了一百倍。移动网络已经成为现今发展核心，5G移动通信网络也在随之不断发展建设中。其中，中国以及欧盟等国家对于5G移动通信网络技术发展力度大，开始采用高端科研人才和最新科学技术进行研究分析[2]。5G移动通信网络技术今后也不断应用于更多智能装置设备，满足人民群众多方面的生活需求，例如智能手表、智能家电以及智能厨卫用具等。与此同时，应用5G移动通信网络技术不仅应该考虑城市，也应该充分关注农村，大力推广5G移动通信网络技术应用于农村生活，不断扩大5G移动通信网络技术覆盖范围，全面构建新社会面貌。

2.2核心技术

2.2.1波束赋形

波束賦形又叫可以称之为波束成型、空域滤波，是一种通过运用传感器阵列定向发送和接收信号的信号处理技术，归属于大规模MIMO技术中。波束赋形根据特定场景的自适应从而进行天线阵列调整的辐射图技术。传统单天线通信方式主要通过基站于手机间单天线到单天线的电磁波传输，物理调节缺位情况下，天线辐射方位固定，进而可能限制同时同频可服务用户数目。

2.2.2大规模MIMO技术

大规模MIMO技术是指分别在发射端和接收端使用多个发射天线和接收天线，进而实现网络线号通过发射端和接收端多个天线达成信息发送接收。伴随着技术发展变革，移动通信技术也在原有基础上迭代升级。大规模MIMO技术充分运用5G移动通信技术，是一种会用到大量天线的MIMO系统，也是MIMO技术的拓展延伸，本质可以归结为在相同的无线信道上进行同时段发送和接收多个数据信号的无线网络。如果是标准的MIMO网络一般情况下会采用2或4天线配置。

大规模MIMO技术和波束塑型结合运用，将会以高效智能方式处理该过程，实现数据速率和时延在网络空间达成一致。MIMO系统框图参考图2。

MIMO技术两大优点：一是，提高信道容量，及时不增加宽带与天线发送功率，频谱利用率也能达到成倍提升的效果;二是，提高信道可靠性，借助多天线抑制信道衰落，实现数据流同时传送，降低误码率。

3 5G移动通信在智慧城市中网络规划路径

3.1城市规划

随着经济与科学技术不断发展和进步，各类新兴技术兴起与应用，尤其是在移动数据广泛应用大力推动下，业务数据发生变化同时，也加快了智慧城市建设。移动通信网络在智慧城市建设与发展中十分重要，特别是后期城市规划，各运营商应将网络规划核心放在重点区域，提升智慧城市建设实效性。出于对城市网络规划考虑，在城市地区应用千兆光纤，既能不断完善网络通信基础设施，又能满足稳固城市规划需求[3]。与此同时，对移动运营商来说，加强5G试验网全面布局，是促进智慧城市向信息化发展基础，也是为了实现自身企业长远发展。在明确5G移动网络规划要求前提下，结合智慧城市发展现状，做好5G移动通信网络全面布局准备工作，有利于为全面建设高速宽带提供基础保障同时，也能积极促进该行业朝着现代化、信息化、智能化方向发展，逐渐形成可持续发展良好局面。

3.2安全规划

5G时代到来，改变了现下各行业领域生产与运作方式，将5G移动通信技术应用在智慧城市建设中，安全应作为该项计划实施着手点，大型企业作为智慧城市建设重要组成部分，同时也是智慧城市稳固建设关键支撑，加强对大型企业云防护，在一定程度上能够提升大型企业抵御非法网络及黑客恶意攻击的能力，进而维护大型企业稳定、健康发展及网络环境安全。为进一步提升防护力度，构建安全基础体系，以数据流量为核心，重视数据生产、传输和处理分析等环节，增强智慧城市建设实效性;同时针对网络防御性能完善，从运行、大数据和应急响应三个方面入手，加强安全运行技术应用，形成动态化运行体系，既能达到完善智慧城市网络防御性能效果，也能更好地解决智慧城市建设过程中各类新问题、新情况。针对智慧城市网络运行模式，除了需要社会各界力量支持与配合以外，也要重视基础性技术问题，使其提升城市信息保密性与安全性。