智慧城市建設(shè)對通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的影響研究

俞肖軍

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，智慧城市的發(fā)展方向已經(jīng)十分明確，它是時代發(fā)展的必然產(chǎn)物，智慧城市是集物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及多種技術(shù)于一體的城市應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營;智慧城市;基石出設(shè)施

智慧城市是運(yùn)用信息通信技術(shù)手段，建立可視化、可測量、可分析、可控制的智能化城市管理與運(yùn)營機(jī)制，是工業(yè)化、信息化和城市化深度融合的表現(xiàn)。智慧城市建設(shè)是一個長期復(fù)雜的工程，產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)之間高度依存，信息技術(shù)、通信技術(shù)和其他新技術(shù)之間加快整合滲透，加速內(nèi)容與網(wǎng)絡(luò)、產(chǎn)品與服務(wù)、軟件與行業(yè)應(yīng)用之間的融合。

一、建設(shè)與智慧城市相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

（一）窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT建設(shè)的意義

據(jù)市場研究公司IDc預(yù)測，到2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將接近300億左右。物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模預(yù)期在2020年前將以每年16.9%的速度增長，全球物聯(lián)網(wǎng)市場到2020年將增長至1.7萬億美元。

而“萬物互聯(lián)”實現(xiàn)的基礎(chǔ)之一在于數(shù)據(jù)的傳輸，不同的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰蛯崟r性都有著不同的要求。

NB-IoT的特點：低功耗、大連接、覆蓋廣、低流量。低功耗下電池可以使用10年，適合放在復(fù)雜環(huán)境下（野外、下水道環(huán)境長期放置）;大連接指的是一個NB-IoT基站可以接5萬個終端;覆蓋范圍廣，例如40km只需要50個基站。以上特點特別適合大規(guī)模、大批量、低功耗的應(yīng)用。NB-IoT對于數(shù)據(jù)流量的要求非常低，通常以K日來計算，報文發(fā)送頻次低。2G時代完全能滿足這樣的通信流量，但當(dāng)時通信成本高、模塊貴，阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。隨著現(xiàn)在價格的下降，為NB-IoT應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。

（二）SG網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的意義

5G的三大特性主要為速度更快、時延更小、連接更多，5G相對于4G，在速度上可以達(dá)到4G的百倍，也就是GBps級別，例如：可以使對帶寬要求極高的VR/AR在移動端成為現(xiàn)實;在時延上可以由4G時代的10ms級別縮短到1ms級別。未來的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，對網(wǎng)絡(luò)時延的要求已經(jīng)不僅僅是語音或圖像有沒有延遲的簡單要求，在車聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程移動醫(yī)療等應(yīng)用場景中，都對網(wǎng)絡(luò)的時延要求極高，幾毫秒都有可能是人命關(guān)天的大事;在連接上，5G主要面向的是萬物互聯(lián)的環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)面對的是數(shù)以萬億級的連接數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3G/4G時代。5G網(wǎng)絡(luò)要面對的是萬物互聯(lián)時代的已知或未知的應(yīng)用沖擊。

通信領(lǐng)域的更新?lián)Q代不僅僅是運(yùn)營商的事，而是關(guān)系到上下游龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游的芯片、中游的系統(tǒng)設(shè)備/光通信/運(yùn)營支撐系統(tǒng)、下游的智能終端，乃至與“通道”之上的各種應(yīng)用息息相關(guān)。根據(jù)信息通信研究院《5G經(jīng)濟(jì)社會影響白皮書》的預(yù)測，到2030年5G有望帶動中國直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出6.3萬億、經(jīng)濟(jì)增加值2.9萬億、就業(yè)機(jī)會800萬個。中國三大電信運(yùn)營商在未來7年內(nèi)預(yù)計投入達(dá)到1800億美金，而2013年-2020年他們在4G網(wǎng)絡(luò)投入了1170億美金。因此，5G產(chǎn)業(yè)對于拉動產(chǎn)業(yè)投資、就業(yè)等都具有重大意義。

二、通信運(yùn)營商與智慧城市建設(shè)

中國電信：中國電信支持FDD的4G基站，若實現(xiàn)NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，可直接在4GFDD基站上升級實現(xiàn)部署。中國電信規(guī)劃在2017年完成30萬個NB-IoT基站的全網(wǎng)覆蓋。

中國移動：中國移動是4GTDD-LTE的制式，如果要部署窄帶物聯(lián)網(wǎng)，有兩種方式：一是直接新建FDD基站，就中國移動現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)度和投資規(guī)模而言，按年度算可建設(shè)10萬到15萬個基站;近期中國移動正在加緊決策建站的規(guī)模和數(shù)量，如果一切順利，整體FDD建站投資規(guī)模將有望超過100億元。二是利用900M的頻譜資源進(jìn)行部署，利用原來900M的2GGSM基站插板卡升級;這個速度非常快，幾天內(nèi)可以完成升級。中國移動今年通過上述兩種方式建設(shè)10萬個基站是比較容易達(dá)成的目標(biāo)。

中國聯(lián)通：聯(lián)通是2015年全球第一個NB-IoT的新技術(shù)示范點，在2016年啟動了900M和1800M的外場試驗。但是聯(lián)通在建設(shè)進(jìn)度上不如移動和電信，相對較慢，因為面臨900M頻率上2G用戶退網(wǎng)的過程。由于頻譜資源清退不理想，只能在1800M上部署。鑒于聯(lián)通在財力方面的預(yù)算有限，所以聯(lián)通更應(yīng)該集中資源重點部署，也因此放棄快速度，2017年估計不會超過8萬個站（盡管是FDD制式）。

從三大運(yùn)營商整體建設(shè)的節(jié)奏和步伐來看，相信達(dá)到工信部文件要求的40萬個基站的要求不是難事。有了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、芯片和通信模組的配套，已經(jīng)為NB-IoT的應(yīng)用建立了良好的孵化基礎(chǔ)。今年5月份美國運(yùn)營商Verizon已經(jīng)與康寧和Prysmian簽訂了13億美金的光纖光纜合同，主要用于5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。按照目前的態(tài)勢，2018年國內(nèi)就很可能會開展Pre5G.5G試驗網(wǎng)的建設(shè)，而5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)也會一觸即發(fā)，接棒后至少延續(xù)3年的持續(xù)繁榮是可期的。通信運(yùn)營商在窄帶物聯(lián)網(wǎng)N日一IoT的力建及5G網(wǎng)絡(luò)的力推，將推進(jìn)智慧城市建設(shè)進(jìn)入新局面。

三、智慧城市未來的發(fā)展空間

自2013年智慧城市建設(shè)被提及以來，其發(fā)展速度一直較為緩慢，其主要原因在于當(dāng)下仍然是以有線通訊和4G網(wǎng)絡(luò)為主，所以導(dǎo)致了運(yùn)營成本以及智慧成本均較高，促使智慧城市的建設(shè)難以得到有效的推進(jìn)，例如智慧電表、智慧井蓋以及智慧單車等等。如若給每個設(shè)備上均安裝4G卡，那么勢必會導(dǎo)致后期的運(yùn)營費用有所上升，加之其傳輸所需的寬帶本身只有幾KB.則會造成4G傳輸極度浪費。2017年工信部已經(jīng)出臺相關(guān)政策，2020年必須要在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，其基站規(guī)模需超過150萬，連接數(shù)也要大于6億。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，智慧城市的建設(shè)速度也越來越快，而通信基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化和發(fā)展發(fā)揮了決定性的作用，通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營應(yīng)順應(yīng)智慧城市的發(fā)展，提高運(yùn)營效率，深化行業(yè)應(yīng)用，為人類未來美好的幸福生活保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳汝君.加強(qiáng)城市通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和建設(shè)措施研究[J].通訊世界，2018（06）：67-68.

[2]應(yīng)江勇.電信運(yùn)營商“智慧城市”建設(shè)運(yùn)營的博弈及評估研究[D].北京郵電大學(xué)，2015.