5G技術(shù)在智慧城市部署中的應(yīng)用探析

卓 文

（湖南廣播影視集團覆蓋傳輸中心，湖南 長沙 410003）

在城市化不斷推進和發(fā)展的前提下，城市范圍越來越廣、人口的不斷擴大導(dǎo)致各種資源的占用不斷提升。新的通信時代即將到來，5G通信在技術(shù)方面也變得越來越成熟，以往的通信運營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題的發(fā)生，應(yīng)將5G移動通信技術(shù)建立在智慧城市建設(shè)中。要努力在以下幾個方面保持良好聯(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綜合效益。

1 5G技術(shù)概述

現(xiàn)在是一個科技時代，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)試驗在中國這片大地上開始進行了起來，有著驚人的上傳和下載速度，數(shù)據(jù)也隨著5G的到來變得更加觸手可及。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)進行雙網(wǎng)聯(lián)合推動著的，在用戶的體驗感和系統(tǒng)的可操作性這兩個方面已經(jīng)取得很大的改進。各個領(lǐng)域?qū)?G網(wǎng)絡(luò)的需求都很強烈，這種先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將在很長的一段時間內(nèi)成為主流趨勢。在智慧城市的建設(shè)過程中，5G技術(shù)必不可少。這些年來，生產(chǎn)和生活的方方面面都對移動通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高要求，所以說提高移動通信網(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，所以我們有必要全面規(guī)劃建設(shè)5G移動通信網(wǎng)絡(luò)。

2 對智慧城市的解讀

利用新出現(xiàn)的科技對城市作出一些轉(zhuǎn)變并進行相應(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、云計算的應(yīng)用、空間地理信息的統(tǒng)計等內(nèi)容，智慧城市正處于新概念和新模式的新時期階段。其中，城市最開始的規(guī)劃、后來的建設(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作和管控整個城市，進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，堅持綠色可持續(xù)發(fā)展。以整體的目光來看，智慧城市由以下幾個層面組成：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?，F(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現(xiàn)。

3 5G網(wǎng)絡(luò)在智慧城市運用中的要點

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠依據(jù)對5G使用客戶數(shù)量的預(yù)測，對人口的數(shù)量和年齡的結(jié)構(gòu)做一個更詳細的劃分，并可以分析不同年齡組對通信的需求，這些組織出來的需求可以進一步預(yù)測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。在全面分析規(guī)劃過程中生成的數(shù)據(jù)可以計算出城市未來和通信的發(fā)展空間，并且還可以對用戶數(shù)量和人口相對密集的區(qū)域提供5G的訪問入口，在訪問時可以結(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源作出更好的運用，為通信的未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。還可以在5G移動網(wǎng)絡(luò)中引入自組織技術(shù)，這樣可以幫助實現(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)動態(tài)的進程。根據(jù)上述情況，我們一般會使用頻譜效率的技術(shù)對5G移動通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行設(shè)計，還會采用新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行完善，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)對智能交通作出規(guī)劃

交通規(guī)劃對智慧城市的建設(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)濟實力方面也起著非常大的作用，也就是說應(yīng)該將5G技術(shù)充分運用在智慧城市的交通部署之中。在以往，被動感知主要是借助傳感設(shè)備來實現(xiàn)的，很難促進社區(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)時汽車門之間的狀況有一個很好的說明。5G技術(shù)的完善是基石，能夠做到行駛時道路和車輛間所處位置的實時共享，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”的問題，而且還可以使交通行駛變得更加簡便，人們也能有一個更加良好的交通環(huán)境，并且也不會發(fā)生那么多交通事故了。其次，使用5G技術(shù)規(guī)劃道路可以提供實時更新的車輛信息，從而讓駕駛?cè)藛T不用進行長時間的等待，在道路管控中使用5G技術(shù)能使管控更加智能，是因為它可以根據(jù)特定的城市交通狀況準確地對車輛類型進行分類并合理地設(shè)置行駛的路線，提高行車速率，減輕交通的能耗，提高道路的使用價值，提高道路不再堵塞的可能性。2019年，全國首例5G智能交通示范應(yīng)用在四川省成都市進行，在以往交通管理的基礎(chǔ)上取得了進一步的突破和革新，并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)?G的集成協(xié)同運行模式。新模式下的5G直升機和無人機的組合使用可以強化交通的管制，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，要把5G技術(shù)和交通相結(jié)合，讓車輛在道路上行駛時能夠得到更好的管控。為了讓新時代人們的高質(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 運用5G技術(shù)對智能電網(wǎng)進行構(gòu)建

5G技術(shù)在智慧城市的構(gòu)建中非常常見的運用就是智能電網(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)的信息高度對稱，能和潮流進行更緊密的關(guān)聯(lián)，還可以更加簡單地檢驗?zāi)茉吹南?，讓資源的使用效率大大提升，而且資源的運輸水平也有了質(zhì)的飛躍，這對促進智慧城市的構(gòu)建發(fā)展起著很重要的作用。

3.3 運用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，這個智能的照明系統(tǒng)還可以節(jié)約電能，這完全符合了我國的低碳環(huán)保綠色智能發(fā)展的目標(biāo)，不僅可以避免社區(qū)處于危險之中，還可以減輕社區(qū)工作人員的工作強度，也促進了設(shè)備運行成本的降低，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，人們也越來越迫切地對智能的家居的有了新的追求。在部署整個智慧城市的過程中，還需要5G技術(shù)來支持智能家居的實施，主要是因為智能家居需要通過信息傳輸來對房屋中的家居進行一個有效的控制，5G技術(shù)就能滿足這個條件，高運行速度的寬帶和穩(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?，F(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)常會被時常出現(xiàn)延緩延遲的情況打敗。作為新的信息時代的人們，4G完全不能滿足我們更高的需求和對網(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21世紀家居樣子的想象。

4 智慧城市對5G移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

在進行智慧城市構(gòu)建時，把5G技術(shù)運用其中是非常有必要的。5G移動通信技術(shù)復(fù)雜，通信對象泛化，這些直接影響到了5G移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的發(fā)展，5G移動通信網(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，在進行規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的過程中需要吻合精確、全面、合理的需求，并且要進行嚴謹?shù)墓芸?，還要和5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的完善和成長需求進行匹配。新業(yè)務(wù)具有迅猛進展的當(dāng)下，新興媒體也有了更多運用的范圍，已經(jīng)逐漸進入到了人們的日常生活中。隨著移動數(shù)據(jù)大規(guī)模的推廣，同時作出改變的還有業(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。在對試點有更好的布局后，試點地區(qū)的5G移動網(wǎng)絡(luò)可以進行更加商業(yè)化的規(guī)劃，這也確保了智慧城市能夠更好的進行信息化的創(chuàng)建，確保可以充分實現(xiàn)高速通信網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)智慧城市的建造范圍來講，智能互聯(lián)網(wǎng)最基本的能力就是5G移動通信網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建立，有了這一能力，它將會對以往比較傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更多的影響，并且也可以相應(yīng)的對落后的產(chǎn)業(yè)進行轉(zhuǎn)變，從而更好地對整個社會的發(fā)展進行一個好的干預(yù)。因此，很有必要去做好城市的總體規(guī)劃，更多的加強和支持綠色智能城市創(chuàng)建的決定，實現(xiàn)城市建設(shè)智能化以大數(shù)據(jù)和云計算和物聯(lián)網(wǎng)的強力驅(qū)動，使智慧城市更加智能，根據(jù)核心和重心相結(jié)合的模式對社區(qū)進行分區(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各地。

5G移動通信網(wǎng)絡(luò)是一個三維多層次的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以運用層次分析法去解析網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的控制，訪問和轉(zhuǎn)發(fā)。有許多種無線接入的設(shè)備，他們都屬于接入平面，這些接入設(shè)備時使用是為了更好地利用資源和讓信號和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加穩(wěn)定?；驹趯嶋H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，利用網(wǎng)絡(luò)的能力去掌控平面，進而做好對無線資源全局的調(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)的全部過程中，優(yōu)先建立區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的核心和幾個中心，并且要進行一個中央劃分這個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，該方案可簡化業(yè)務(wù)的計劃還有無線傳播方式的解析，進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵和重點就能組合成為區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。在不同的場合中采用不同的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，確保信息不被泄漏是所有通信工程建設(shè)的第一要務(wù)。對智慧城市構(gòu)建中的重點企業(yè)而言，就必須更大力度的保護它使其避免網(wǎng)絡(luò)空間中流量對企業(yè)的攻擊，基本安全制度的構(gòu)建也需要進行更好的強化，與此同時還要堅定數(shù)據(jù)和流量是最重要的理念，充分保護數(shù)據(jù)生成，數(shù)據(jù)的存儲，傳輸和處理。

實際上，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，更有效地進行一個維護的工作。為了可以以進行更加可靠的維護技術(shù)，我們需要對以往的老舊技術(shù)進行新的改進，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，實現(xiàn)通信技術(shù)的創(chuàng)新，是達到更高的通信質(zhì)量標(biāo)準和對工程的維護中一項非常的重要的工作，不僅要保證工程質(zhì)量，而且要逐步提高工程質(zhì)量和中國通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。

5 構(gòu)建個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時代處于一個不斷發(fā)展著的狀態(tài)，而綜合通信的建設(shè)和訊息維護的工程仍卻還有些停滯不前。發(fā)展到通信建設(shè)與維護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，比如說更加的專業(yè)化，大規(guī)模和更加標(biāo)準化。中國經(jīng)濟事業(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儲備和專業(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)準在通信工程的建設(shè)中是非常有必要的，這樣才可以進而實現(xiàn)更加有效的質(zhì)量管理模式。同時要弄清相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準，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

簡而言之，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，可以帶來更大社會效益和經(jīng)濟效益。中國的通信技術(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，我們選擇先對發(fā)展較好國家的經(jīng)驗進行一個總結(jié)和分析，從而更好地與中國的發(fā)展需要進行一個更好的結(jié)合，找出更適合我國的發(fā)展方案。在這一過程中，有必要擴大對科學(xué)技術(shù)研發(fā)的投入，以使建設(shè)和維護項目更符合中國人防防空通信傳輸技術(shù)的特點，促進我國的經(jīng)濟發(fā)展的同時也可提升國家的總體國力。