智慧城市中5G移動通信網絡規劃研究

張燕

摘要：伴隨著5G移動通信技術的快速勃興，國家也在不斷推動智慧城市建設發展。本文通過分析智慧城市當前建設情況，以及5G移動通信技術在智慧城市建設過程中所采用的波束賦形、大規模MIMO技術等核心技術，進而探討如何通過5G移動通信技術在智慧城市中網絡規劃路徑。

關鍵詞：5G移動通信技術;智慧城市;網絡規劃

中圖分類號：TP393? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）26-0040-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

現階段，伴隨著5G移動通信技術快速發展，通過物聯網和云計算技術，科學建設發展智慧城市，合理調節區域協調和城市建設成為智慧城市建設背景下的關注重點。

1 智慧城市基本內容

近些年來，人們與網絡通信聯系得更加緊密，并隨之提出了更高的自我需求，因此，不斷加快移動通信網絡數據速率傳輸速率成為必然的選擇。智慧城市就是基于最新信息技術推動移動通信網絡朝向可持續發展方向，通過5G移動通信，從而實現不同群體的移動通信需求。

智慧城市與人們的日常生活緊密相連，通過網絡技術，將城市整體發展理念和大數據、云計算等有效融合，便利人們生活，變革活動方式，推動城市恒久穩定建設發展[1]。在城市持久發展過程中，通過物聯網和云計算技術，實現信息管理和城市管理協同有效并舉，合理調節區域協調和城市建設成為智慧城市建設背景下的關注重點。建設智慧城市，需要掌控細節，把握要點進行具體操作，不僅需要關注數據層和數據通信層建設，還要處理好智慧應用層和風險防控層。智慧城市體系架構參考圖1。

2 5G移動通信對智慧城市建設重要性及核心技術

2.1重要性

現階段，5G移動通信技術在既往4G移動通信技術的基礎上，達到10Gb/s增強了一百倍。移動網絡已經成為現今發展核心，5G移動通信網絡也在隨之不斷發展建設中。其中，中國以及歐盟等國家對于5G移動通信網絡技術發展力度大，開始采用高端科研人才和最新科學技術進行研究分析[2]。5G移動通信網絡技術今后也不斷應用于更多智能裝置設備，滿足人民群眾多方面的生活需求，例如智能手表、智能家電以及智能廚衛用具等。與此同時，應用5G移動通信網絡技術不僅應該考慮城市，也應該充分關注農村，大力推廣5G移動通信網絡技術應用于農村生活，不斷擴大5G移動通信網絡技術覆蓋范圍，全面構建新社會面貌。

2.2核心技術

2.2.1波束賦形

波束賦形又叫可以稱之為波束成型、空域濾波，是一種通過運用傳感器陣列定向發送和接收信號的信號處理技術，歸屬于大規模MIMO技術中。波束賦形根據特定場景的自適應從而進行天線陣列調整的輻射圖技術。傳統單天線通信方式主要通過基站于手機間單天線到單天線的電磁波傳輸，物理調節缺位情況下，天線輻射方位固定，進而可能限制同時同頻可服務用戶數目。

2.2.2大規模MIMO技術

大規模MIMO技術是指分別在發射端和接收端使用多個發射天線和接收天線，進而實現網絡線號通過發射端和接收端多個天線達成信息發送接收。伴隨著技術發展變革，移動通信技術也在原有基礎上迭代升級。大規模MIMO技術充分運用5G移動通信技術，是一種會用到大量天線的MIMO系統，也是MIMO技術的拓展延伸，本質可以歸結為在相同的無線信道上進行同時段發送和接收多個數據信號的無線網絡。如果是標準的MIMO網絡一般情況下會采用2或4天線配置。

大規模MIMO技術和波束塑型結合運用，將會以高效智能方式處理該過程，實現數據速率和時延在網絡空間達成一致。MIMO系統框圖參考圖2。

MIMO技術兩大優點：一是，提高信道容量，及時不增加寬帶與天線發送功率，頻譜利用率也能達到成倍提升的效果;二是，提高信道可靠性，借助多天線抑制信道衰落，實現數據流同時傳送，降低誤碼率。

3 5G移動通信在智慧城市中網絡規劃路徑

3.1城市規劃

隨著經濟與科學技術不斷發展和進步，各類新興技術興起與應用，尤其是在移動數據廣泛應用大力推動下，業務數據發生變化同時，也加快了智慧城市建設。移動通信網絡在智慧城市建設與發展中十分重要，特別是后期城市規劃，各運營商應將網絡規劃核心放在重點區域，提升智慧城市建設實效性。出于對城市網絡規劃考慮，在城市地區應用千兆光纖，既能不斷完善網絡通信基礎設施，又能滿足穩固城市規劃需求[3]。與此同時，對移動運營商來說，加強5G試驗網全面布局，是促進智慧城市向信息化發展基礎，也是為了實現自身企業長遠發展。在明確5G移動網絡規劃要求前提下，結合智慧城市發展現狀，做好5G移動通信網絡全面布局準備工作，有利于為全面建設高速寬帶提供基礎保障同時，也能積極促進該行業朝著現代化、信息化、智能化方向發展，逐漸形成可持續發展良好局面。

3.2安全規劃

5G時代到來，改變了現下各行業領域生產與運作方式，將5G移動通信技術應用在智慧城市建設中，安全應作為該項計劃實施著手點，大型企業作為智慧城市建設重要組成部分，同時也是智慧城市穩固建設關鍵支撐，加強對大型企業云防護，在一定程度上能夠提升大型企業抵御非法網絡及黑客惡意攻擊的能力，進而維護大型企業穩定、健康發展及網絡環境安全。為進一步提升防護力度，構建安全基礎體系，以數據流量為核心，重視數據生產、傳輸和處理分析等環節，增強智慧城市建設實效性;同時針對網絡防御性能完善，從運行、大數據和應急響應三個方面入手，加強安全運行技術應用，形成動態化運行體系，既能達到完善智慧城市網絡防御性能效果，也能更好地解決智慧城市建設過程中各類新問題、新情況。針對智慧城市網絡運行模式，除了需要社會各界力量支持與配合以外，也要重視基礎性技術問題，使其提升城市信息保密性與安全性。