基于廣電網(wǎng)絡的智慧城市通信基礎規(guī)劃與建設應用

何多證

（中國廣電甘肅網(wǎng)絡股份有限公司張掖市分公司，甘肅 張掖 734000）

1 引言

構建智慧化城市是建設數(shù)字中國和智慧社會的重要體現(xiàn)之一。十九大以來，我國高度重視各個城市的智慧化建設情況，在“十三五”規(guī)劃中，各個地區(qū)的政府也提出未來要打造新型智慧城市，并將此作為我國一項重要的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略目標。在智慧化城市建設階段，很多人都開始意識到通信基礎設施工作的重要性和價值?；诖?，不斷完善城市通信基礎設施建設對提升智慧化城市建設水平有著重要作用。

2 智慧城市建設概述

智慧城市建設囊括了以下幾項關鍵要素：①城市頂層設計；②城市建設；③城市市政設施管理；④城市保障服務。因此在構建智慧化城市的過程中，需要相關部門的負責人員分別從頂層設計、基礎設施建設、智慧治理、生態(tài)管理以及技術創(chuàng)新等方面做好城市建設工作?，F(xiàn)階段我國的智慧化城市建設經(jīng)歷主要分為以下三個不同階段：第一階段為智慧化城市建設初期階段，時間為2008年到2012年。智慧城市建設初期階段，要求城市內(nèi)各個行業(yè)要著重做好城市數(shù)字化以及智能化改造工作，從而為構建智慧城市創(chuàng)造良好基礎。第二階段為2012年到2015年，該階段為智慧城市建設的飛速發(fā)展時期，此時很多城市都根據(jù)城市發(fā)展的實際情況，探索智慧城市發(fā)展建設方向。在相關部門的引導下，各城市業(yè)務主體開始應用聯(lián)動共享的方式構建智慧城市，以期為后續(xù)的城市打造便捷條件。2016年至今為智慧城市建設的第三階段，也是我國智慧城市建設體系不斷完善的階段，該階段內(nèi)智慧城市的構建理念，建設方法以及應用路徑已經(jīng)實現(xiàn)了全方位的升級。

3 城市通信基礎設施建設的必要性分析

現(xiàn)階段已經(jīng)全面進入智慧城市建設的成熟時期，該階段內(nèi)智慧城市的內(nèi)涵以及外延也在不斷優(yōu)化和完善。很多城市已經(jīng)在智慧化建設過程中吸取了大量的建設經(jīng)驗，但這并不意味著智慧城市建設已經(jīng)趨于模式化。相反隨著城市建設經(jīng)驗的不斷累積，智慧化城市建設難度也在不斷提升。在建設智慧城市的過程中，需要相關部門從全局入手做好謀劃工作，最大限度確保智慧城市建設成效。除此之外，在智慧化城市建設過程中，應注重不同區(qū)域的差異情況，通過制定合理的功能分區(qū)實現(xiàn)不同城市模塊的聯(lián)合協(xié)同運行。在構建智慧城市的過程中，通信基礎設施建設屬于核心內(nèi)容，如果將智慧城市比喻成一座建筑，則通信基礎就是這座建筑的地基，只有不斷完善城市通信基礎設施建設，才能更好地促進智慧化城市建設。基于此，要求城市規(guī)劃和發(fā)展部門要構建以感知、傳輸、存儲、計算為核心的通信基礎戰(zhàn)略性設施。

4 智慧城市通信基礎設施規(guī)劃和建設的內(nèi)容分析

在構建智慧城市的過程中，合理做好通信基礎設施建設布局工作，對促進智慧城市建設有著非常重要的作用?；诖耍P者將分別從移動網(wǎng)絡建設、寬帶網(wǎng)絡建設以及數(shù)據(jù)中心建設等方面展開分析和研究。

4.1 移動網(wǎng)絡建設

當前我國的一些發(fā)達城市如北京、上海、深圳、廣州、武漢等已經(jīng)計劃在2022年之前構建超過3萬個的5G通信基站。我國其他省市陸續(xù)推出了對應的網(wǎng)絡配套政策，以此來實現(xiàn)5G網(wǎng)絡的全面化商業(yè)應用。5G網(wǎng)絡的興起對智慧化城市的建設起到了重要的助推作用。

目前5G通信常用的頻段主要有700 MHz、2.6 GHz、3.5 GHz、4.9 GHz四個頻段。

700 MHz的覆蓋半徑已經(jīng)超過到2.6 GHz2倍，可達到3.5 GHz的2.3倍以及4.9 GHz的2.9倍。

同時，由于700 MHz具備信號覆蓋范圍廣、繞射能力強、傳輸損耗低等優(yōu)勢，所以在相同的范圍下建網(wǎng)組網(wǎng)的整體成本更低，通過計算，45萬到50萬個基站就能覆蓋全國。在室內(nèi)環(huán)境下，700 MHz能有效改善室內(nèi)死角、障礙物導致的信號不穩(wěn)等問題，實現(xiàn)普通樓宇的深度覆蓋；由于700 MHz的信號穩(wěn)定，可應用于高鐵以及高速公路等區(qū)域。

5G服務和傳統(tǒng)的4G模式相比，5G網(wǎng)絡具有延時性低、帶寬性高的特點。據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在我國32個城市中，已經(jīng)全方位5G高清直播技術的有效城市應用其覆蓋率高達70%以上，同時以5G技術為核心的無人機技術、無人便利店服務、物聯(lián)網(wǎng)遠程技術以及遠程手術技術都在飛速發(fā)展。由此可知，5G網(wǎng)絡的興起為智慧城市建設提供了強有力的支撐。要求相關部門一定要充分做好5G網(wǎng)絡規(guī)劃和布局工作，實現(xiàn)5G網(wǎng)絡的全國大規(guī)模覆蓋，同時還需對5G網(wǎng)絡的應用場景進行拓寬，以此來更好的支撐新型智慧城市建設。

4.2 寬帶網(wǎng)絡建設

信息技術和大眾生活飛速發(fā)展的現(xiàn)階段，廣電網(wǎng)絡憑借其自身的信息基礎優(yōu)勢，融合全新的信息技術實現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+”技術和廣電網(wǎng)絡技術的有機整合。

現(xiàn)階段，我國已經(jīng)構建線路超過40 000 km的國干網(wǎng)，并以此為核心同步建成了節(jié)目傳輸交換、SDH/DWDM傳輸以及IP數(shù)據(jù)服務等平臺，其中節(jié)目傳輸交換平臺可實現(xiàn)全國各個地方有線電視網(wǎng)絡互聯(lián)互通，對接全國近2億有線電視用戶。SDH/DWDM傳輸平臺已實現(xiàn)和省級廣播電視光纜網(wǎng)絡干線網(wǎng)的連接。IP數(shù)據(jù)服務平臺同北上廣等30余省會城市應用骨干節(jié)點“雙歸”接入技術為各企事業(yè)單位、運營商提供虛擬服務網(wǎng)絡、帶寬出租等服務。

全國有線電視網(wǎng)絡互聯(lián)互通平臺通過應用國干網(wǎng)系統(tǒng)、DNS域名解析系統(tǒng)、流量采集分析系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)CDN系統(tǒng)實現(xiàn)和三大運營商NAP和直聯(lián)點的有效連接，實現(xiàn)廣電網(wǎng)絡互聯(lián)網(wǎng)用戶對運營商網(wǎng)絡的有效訪問。當前，廣電網(wǎng)絡通過構建BGP端口來加快和運營商的聯(lián)系，移動、聯(lián)通兩大運營商可據(jù)此實現(xiàn)對全網(wǎng)廣播省網(wǎng)，電信運營商可實現(xiàn)6省廣播地址。隨著端口技術的不斷成熟化發(fā)展，可在戰(zhàn)略年限內(nèi)實現(xiàn)對內(nèi)網(wǎng)的方位覆蓋。

4.3 數(shù)據(jù)中心建設

在構建智慧城市通信基礎設施的過程中，還要做好對應數(shù)據(jù)中心的建設工作。鑒于此，要求相關通信部門要結合各地區(qū)的實際情況，構建容量高、安全系數(shù)強，信息處理能力強的大數(shù)據(jù)云計算環(huán)境。在2019年我國的工業(yè)和信息化部專門印發(fā)了有關強化綠色數(shù)據(jù)中心建設的指導意見。該指導意見中明確指出，現(xiàn)階段我國大型數(shù)據(jù)中心建設情況存在使用率較低，能耗較高的情況，為更好地促進智慧化城市建設要求，需采取對應措施來有效提升大型數(shù)據(jù)中心的使用率，降低其使用能耗。建設高效率，低能耗的數(shù)據(jù)中心符合智慧城市建設需求。

參照《數(shù)據(jù)中心建設規(guī)范》GB50174-2017對A類機房的建設要求可知，在構建數(shù)據(jù)中心的過程中要密切結合當?shù)氐臍夂蛞蛩匾约笆姓┧凸╇姷纫蛩?，并根?jù)數(shù)據(jù)中心實際功能做好功能分區(qū)、電氣系統(tǒng)安裝、暖通系統(tǒng)調(diào)試等工作。從而為提升數(shù)據(jù)中心基礎服務能力和構建良好的運營環(huán)境奠定基礎條件。

4.4 雪亮工程

雪亮工程構架以中央及省級綜合管理辦公室視頻監(jiān)控架構和信息技術為核心進行開發(fā)和設計。雪亮工程系統(tǒng)平臺協(xié)議符合照通信協(xié)議GB/T28181標準。雪亮工程系統(tǒng)主要由信息共享、綜合治理、公共服務、互聯(lián)網(wǎng)接入等平臺構成，通過建設上述平臺，可充分滿足多元化群眾需求。此外，該技術還同大數(shù)據(jù)和云計算技術有機融合，可實現(xiàn)對雪亮工程功能的不斷優(yōu)化。在構建雪亮工程平臺的技術上還和公安視頻圖像信息平臺進行了連接，通過發(fā)揮該平臺的核心指揮功能實現(xiàn)信息資源的互通互聯(lián)。綜合來看，構建雪亮工程符合“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下社會治安防控體系建設的需求。

4.5 智慧交通

智慧交通是一種綜合運用信息技術、數(shù)據(jù)通信傳輸技術以及衛(wèi)星遙感技術和定位技術的協(xié)同交通體系管理模式，在該模式下可實現(xiàn)人、車輛、道路的緊密配合。通過發(fā)揮上述技術的協(xié)同效應，一方面可顯著提升交通運輸安全效率，另一方面可優(yōu)化城市內(nèi)部的交通環(huán)境，減少城市內(nèi)部交通擁堵現(xiàn)象。在云計算技術和大數(shù)據(jù)技術飛速發(fā)展的今天，智能化交通運輸系統(tǒng)在電子信息技術的加持下，改變了傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)運行模式。同時物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術以及移動互聯(lián)技術在交通領域的應用，也為智慧交通的發(fā)展注入了全新的技術動力。隨著大數(shù)據(jù)技術的不斷深入，也可以更好地輔助交通管理部門對違規(guī)駕駛情況進行管理，在提升交通管理部門管理效率的同時也為廣大居民和用戶提供更加完善的交通服務。

4.6 新時代文明實踐中心建設

結合黨的十九大“加強和改進思想政治工作，深化群眾性精神文明創(chuàng)建活動”中的要求，為廣電系統(tǒng)發(fā)展指明了發(fā)展道路和今后的工作方向。鑒于此，要求全方位落實新時代文明實踐中心建設工作，更好地履行和踐行社會主義核心價值觀，構建良好的公共文化服務體系。基于此，可從以下幾方面入手開展工作：

（1）可視化云圖系統(tǒng)。通過對各類實踐任務、志愿者任務以及群眾探訪數(shù)據(jù)的匯總和整理以及對省市縣實踐中心三級數(shù)據(jù)的格式校正和清理，以可視化云圖的方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的展示。

（2）供需對接系統(tǒng)。對供需對接體系進行優(yōu)化，強化志愿者服務、群眾參與、成果展示等階段的互聯(lián)互通，實現(xiàn)實踐中心——活動場地——志愿者——群眾各個客體之間的聯(lián)系，加強各個平臺和群眾之間的聯(lián)系，以此為基礎構建資源庫、需求庫和服務庫，并做好15 min服務圈的建設工作，不斷優(yōu)化群眾服務水平。

（3）多屏融合宣傳展示系統(tǒng)。構建多屏融合宣傳展示系統(tǒng)時可充分利用中心大屏、手機屏、電腦屏等傳播渠道開鉆道德、禮儀、科教內(nèi)容宣傳工作，同時還可以應用實踐中心展示志愿者服務活動，如模范人物、文明家庭宣傳等等。

4.7 家庭智能網(wǎng)關

智能家庭網(wǎng)關以住宅為基礎，利用綜合布線、網(wǎng)絡信息技術、視頻音頻技術實現(xiàn)和家居設備的有效集成來構建智能化的住宅設備和家庭日程管理系統(tǒng)。應用智能家庭網(wǎng)關不僅可實現(xiàn)隨時使用無線網(wǎng)絡以及多屏互動同時還可以應用智能家居設備對房屋內(nèi)的溫濕度、電氣設備進行智能化控制和遠程操作，讓住戶在家享受智能生活。應用家庭媒體網(wǎng)關不僅可讓用戶在享受廣電電視業(yè)務的同時滿足手機、個人PC等設備觀看和使用需求。今后的廣電網(wǎng)絡系統(tǒng)不僅支持提供數(shù)字電視服務，同時還將寬帶技術和云計算技術進行有機融合，可為用戶提供如寬帶、家庭無線網(wǎng)、智能家居以及視頻監(jiān)控等多元化媒體服務。

5 智慧城市通信基礎設施建設的新探索

在構建智慧化城市通信基礎設施的過程中，運用移動網(wǎng)絡和寬帶網(wǎng)絡已經(jīng)成為主流。鑒于此，為確保智慧城市建設效果應充分完善網(wǎng)絡容量，需構建數(shù)據(jù)中心和云存儲空間，最大限度發(fā)揮移動網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中心的功能。除此之外。在智慧城市建設過程中，通信基站的位置的選擇一直是通信基礎設施建設中的一項難點，在傳統(tǒng)的通信基礎設施建設過程中，多采用小型分布式基站來提升無線網(wǎng)的覆蓋面積。但是該方法也存在如成本造價高昂，建設周期長等缺陷。

近幾年來智慧桿柱和電桿的出現(xiàn)有效解決了該難題，應用智慧桿柱來充當通信基站已經(jīng)成為智慧化城市建設的一項新的探索方向。智慧桿柱和智慧電桿不僅可作為一種集成通信設備，同時也可以充分發(fā)揮市政基礎設施的作用，在打造智慧化城市中扮演著非常重要的角色。這類桿柱和普通的電桿不同，引入了城市監(jiān)控、無線網(wǎng)、基站等功能模組，可進行遠程操控和管理。2018年，我國工信部聯(lián)合發(fā)布了關于推進電信基礎設施共享共建的設施實施意見，在該意見中指出，要大力發(fā)展以路燈、監(jiān)控設備為主的燈桿資源的構建工作。

6 結束語

綜上所述，隨著城市化進程的不斷發(fā)展，智慧城市建設已經(jīng)成為未來城市建設的發(fā)展方向之一。智慧城市對于實現(xiàn)生存環(huán)境和居住環(huán)境的融合具有非常重要的助推作用。建設智慧化城市并非簡單地對各類信息技術的拼湊，而是在應用全新的通信基礎設施的基礎上，通過科學的頂層布局與規(guī)劃，充分解決以往城市規(guī)劃建設中的難點和痛點，更好地為城市居民提供便捷的生活。