5G技術在智慧城市部署中的應用探析

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展的前提下，城市范圍越來越廣、人口的不斷擴大導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生，應將5G移動通信技術建立在智慧城市建設中。要努力在以下幾個方面保持良好聯系，比如5G的網絡規劃，有關鄉村和城市土地的規劃，大致的路線規劃，完善空間資源建設的要求等，這樣還可以提高社會綜合效益。

1 5G技術概述

現在是一個科技時代，通信技術得到了很大的發展，如今也產生了第五代的通信技術，就是5G技術。它是在4G基礎上的更高發展，而不只是4G的普通延續，它的下載速度達到1.25Gb/s。大概在2005年，華為就已經開始探索該技術；到了2013年，歐盟提供了5000萬歐元用于5G技術研究；從2016年到2018年，5G技術的研發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，數據也隨著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技術進行了組合，應用領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重要的角色。5G是一個新的通信網絡，5G技術在發展中是被互聯網和物聯網進行雙網聯合推動著的，在用戶的體驗感和系統的可操作性這兩個方面已經取得很大的改進。各個領域對5G網絡的需求都很強烈，這種先進的網絡技術將在很長的一段時間內成為主流趨勢。在智慧城市的建設過程中，5G技術必不可少。這些年來，生產和生活的方方面面都對移動通信網絡提出了更高要求，所以說提高移動通信網絡的上傳和下載速度是滿足用戶更高通信需求的前提。5G移動通信網絡在智慧城市建設中具有非常明顯的優勢，所以我們有必要全面規劃建設5G移動通信網絡。

2 對智慧城市的解讀

利用新出現的科技對城市作出一些轉變并進行相應的完善，科技與城市結合被稱之為智慧城市。信息技術主要涵蓋物聯網的建立、大數據的發展、云計算的應用、空間地理信息的統計等內容，智慧城市正處于新概念和新模式的新時期階段。其中，城市最開始的規劃、后來的建設、管理和綜合的服務、城市可持續發展的內涵就是要朝著低碳健康、綠色環保的道路進發，更好的用新興科技去構建城市，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境，在城市中的人和自然可以更好地相處，堅持綠色可持續發展。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、基礎數據層、支持服務層、智能應用層。現代的城市發展就需要智慧城市的建設，物品的生產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，所以現代化的城市管理一直未能實現。

3 5G網絡在智慧城市運用中的要點

無線網絡技術能夠依據對5G使用客戶數量的預測，對人口的數量和年齡的結構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測5G用戶的受眾，客戶基數與用戶數量多少之間的關系也可以被分析出來。在全面分析規劃過程中生成的數據可以計算出城市未來和通信的發展空間，并且還可以對用戶數量和人口相對密集的區域提供5G的訪問入口，在訪問時可以結合客戶各式各樣的需求，這樣還能提升業務的內涵，能夠對資源作出更好的運用，為通信的未來發展奠定了基礎。還可以在5G移動網絡中引入自組織技術，這樣可以幫助實現更科學的網絡化自我管理，人們的干預就可以變得更少，網絡的規劃就更能適應動態的進程。根據上述情況，我們一般會使用頻譜效率的技術對5G移動通信的網絡系統進行設計，還會采用新的網絡架構在無線網絡的基礎上對系統進行完善，這樣做可以有效提高5G網絡的速度。

3.1 利用5G技術對智能交通作出規劃

交通規劃對智慧城市的建設是非常重要的，道路規劃的好壞事關城市的形象，而且在提升經濟實力方面也起著非常大的作用，也就是說應該將5G技術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備來實現的，很難促進社區交通能力的提高，但是5G技術的集成可以為汽車道路以及當時汽車門之間的狀況有一個很好的說明。5G技術的完善是基石，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境，并且也不會發生那么多交通事故了。其次，使用5G技術規劃道路可以提供實時更新的車輛信息，從而讓駕駛人員不用進行長時間的等待，在道路管控中使用5G技術能使管控更加智能，是因為它可以根據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智能交通示范應用在四川省成都市進行，在以往交通管理的基礎上取得了進一步的突破和革新，并逐步轉變為5G的集成協同運行模式。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，也能使智慧城市的構設變得更加成熟，領先于世界，城市化的發展也將變得更好。所以在構建智慧城市時，要把5G技術和交通相結合，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量需求得到滿足，我們就需要完善相應的交通設施，并且要促進交通效率的大規模提高，只有這樣才能使人民的生活水平和質量得到有效的提高和改善。

3.2 運用5G技術對智能電網進行構建

5G技術在智慧城市的構建中非常常見的運用就是智能電網。根據有關5G電力智能電網應用的白皮書能了解到，以前運行模式的更新可以依賴5G技術的發展，并且還可以創建定制“特定行業網絡”的業務。5G技術的使用能夠讓智能城市電網的信息高度對稱，能和潮流進行更緊密的關聯，還可以更加簡單地檢驗能源的消耗，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的飛躍，這對促進智慧城市的構建發展起著很重要的作用。

3.3 運用5G技術構建智能照明系統

智慧城市中的應用建設受到了越來越多的關注，其中智能照明系統的應用是關注度比較高的。一個智能的照明系統可以由5G技術與物聯網的結合而構成，這個智能系統可以較為智能的調節光亮程度，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的。與此同時，這個智能的照明系統還可以節約電能，這完全符合了我國的低碳環保綠色智能發展的目標，不僅可以避免社區處于危險之中，還可以減輕社區工作人員的工作強度，也促進了設備運行成本的降低，這樣城市的智能發展才可以真正快速有效的發展。

3.4 運用5G技術構建智能家居

如今，隨著人們生活品質和生活水平的提高，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技術就能滿足這個條件，高運行速度的寬帶和穩定的網絡為智能家居系統的建設和改良提供了非常重要的支持。現階段的4G網絡也在不斷提升和改善自己，但是它卻經常會被時常出現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路的要求。為了更好有效地控制家里的智能家居，5G技術則是智能家居產品的關鍵支柱，它具有更高的靈敏性，并且具備高傳輸的效率和良好的網絡穩定性，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。完美的家庭環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移動網絡規劃

在進行智慧城市構建時，把5G技術運用其中是非常有必要的。5G移動通信技術復雜，通信對象泛化，這些直接影響到了5G移動網絡規劃的發展，5G移動通信網絡的大規模規劃作業很復雜，創建工作者需要提前進行全面規劃，這樣才能保證創設的網絡更加優越，在進行規劃網絡的過程中需要吻合精確、全面、合理的需求，并且要進行嚴謹的管控，還要和5G移動通信網絡的完善和成長需求進行匹配。新業務具有迅猛進展的當下，新興媒體也有了更多運用的范圍，已經逐漸進入到了人們的日常生活中。隨著移動數據大規模的推廣，同時作出改變的還有業務的數據。通信網絡給智慧城市的進步和完善給予了支撐。在城市地區部署千兆光纖后，得到顯著改變的是網絡通信的相關設施，所規劃的內容也變得更加的具體化。在對試點有更好的布局后，試點地區的5G移動網絡可以進行更加商業化的規劃，這也確保了智慧城市能夠更好的進行信息化的創建，確保可以充分實現高速通信網絡。根據智慧城市的建造范圍來講，智能互聯網最基本的能力就是5G移動通信網絡的大規模建立，有了這一能力，它將會對以往比較傳統的產業產生更多的影響，并且也可以相應的對落后的產業進行轉變，從而更好地對整個社會的發展進行一個好的干預。因此，很有必要去做好城市的總體規劃，更多的加強和支持綠色智能城市創建的決定，實現城市建設智能化以大數據和云計算和物聯網的強力驅動，使智慧城市更加智能，根據核心和重心相結合的模式對社區進行分區的規劃，在核心和重心相結合的模式下，才可以保證穩定的網絡環境，并且可以使它蔓延在全國各地。

5G移動通信網絡是一個三維多層次的網絡，該網絡可以運用層次分析法去解析網絡構架的控制，訪問和轉發。有許多種無線接入的設備，他們都屬于接入平面，這些接入設備時使用是為了更好地利用資源和讓信號和網絡環境更加穩定。基站在實際中屬于接入平面網絡，一般多分布在地面，建筑物中，屋頂該地點，利用網絡的能力去掌控平面，進而做好對無線資源全局的調離和全面的控制，依據重要性的排序就能在現實的網絡部署中分別設置或與控制平面集成。在規劃智慧城市總體的建設的全部過程中，優先建立區域網絡的核心和幾個中心，并且要進行一個中央劃分這個劃分主要是按照城市規劃區劃分的原則。類似于經典的網絡規劃方案，該方案可簡化業務的計劃還有無線傳播方式的解析，進行網絡規劃的關鍵和重點就能組合成為區域網絡的架構。在不同的場合中采用不同的5G接入方式，比如在學校、家庭、社區都需要不同的方式，這樣才可以快速滿足各種業務的需求，以實現更加匹配的網絡環境和確保信息不被泄露的企劃。以5G通信技術為根本建設智慧城市的通信網絡時，確保信息不被泄漏是所有通信工程建設的第一要務。對智慧城市構建中的重點企業而言，就必須更大力度的保護它使其避免網絡空間中流量對企業的攻擊，基本安全制度的構建也需要進行更好的強化，與此同時還要堅定數據和流量是最重要的理念，充分保護數據生成，數據的存儲，傳輸和處理。

實際上，根據不同的通信方法選擇適當的設備，使通信更加穩定安全的前提是硬件設備的技術的提升和更好的創造，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，我們需要對以往的老舊技術進行新的改進，突破和創造。要使通信的指標更加的優化，提高軟件和硬件設施的基本性能，實現通信技術的創新，是達到更高的通信質量標準和對工程的維護中一項非常的重要的工作，不僅要保證工程質量，而且要逐步提高工程質量和中國通信產業的發展水平。

5 構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展著的狀態，而綜合通信的建設和訊息維護的工程仍卻還有些停滯不前。發展到通信建設與維護一體化模式的最基礎前提是通信建設中需要加入科學的技術和機械化的結合產物，并且使通信工程的工程系統變得更加具備這些特點，比如說更加的專業化，大規模和更加標準化。中國經濟事業中最主要的產業就是通信工程。提高通信方面的技術水平，提高施工工人的知識儲備和專業的素養是改善通信工程綜合模式的重要前提，通信工程專業的技術人員大規模的培養，是確定施工的工人具備相應的專業素養的保證。并且提高質量控制的標準在通信工程的建設中是非常有必要的，這樣才可以進而實現更加有效的質量管理模式。同時要弄清相關的技術標準，更加多次的分析通信工程中的特色，更加靜下心鉆研質量的變化量的參數。這樣我們可以更好地構建通信工程的集成模式。

6 結束語

簡而言之，5G技術正在日新月異的變化，它是建設智慧城市的技術工具，可以帶來更大社會效益和經濟效益。中國的通信技術并沒有趕上最開始的發展潮流，在發展和建設的工程更是抱著四平八穩的態度，我們選擇先對發展較好國家的經驗進行一個總結和分析，從而更好地與中國的發展需要進行一個更好的結合，找出更適合我國的發展方案。在這一過程中，有必要擴大對科學技術研發的投入，以使建設和維護項目更符合中國人防防空通信傳輸技術的特點，促進我國的經濟發展的同時也可提升國家的總體國力。