智慧城市中5G移動通信技術應用研究

倪國祥

（中時訊通信建設有限公司，廣東 廣州 510030）

0 引言

智慧城市是智慧地球在局部的一種體現，智慧城市的發展建設對提高人類生活品質意義重大。特別是進入到二十一世紀之后，世界范圍內的競爭變得更加激烈，網絡時代的到來加速了信息的交流，人和人之間的空間距離縮小，無形中對現代城市管理帶來了較大的挑戰。在這樣背景下，需要相關人員尋找一種積極的思維理念和管理方式，并借助現代化、智能化、科技化、創新化的管理手段來協調人和人之間的關系，推進智慧城市的建設。5G移動通信技術的發展對移動通信網絡規劃產生了十分重要的作用，合理的規劃能夠為智慧城市的打造提供更有效的信息支持，進而能夠更好地實現智慧城市的建設發展。為此，文章結合5G移動通信技術的基本內涵和特點，就其在智慧城市打造中的應用問題進行探究。

1 智慧城市概述

智慧城市是一種新型城市發展形態，是以信息技術、通信技術為手段對城市發展過程中所涉及到的數據進行預測、分析、整合和利用，實現對城市資源的合理、全面、有效調控，實現人和城市的共贏發展。智慧城市的出現和發展能夠緩解城市化進程中遇到的一系列問題，一方面能夠升級和調整城市產業布局；另外一個方面還能夠促進我國經濟增長方式的轉變，改變人們的居住生活方式。智慧城市有以下幾個特點：第一，管理方法的智能信息化。在新時期，為了能夠更好地促進智慧城市建設，在城市發展的過程中逐步取代傳統城市發展模式，政府也根據各地區發展要求打造出了健康有序的管理模式，在這一管理模式的作用下實現對區域范圍內信息的綜合治理。第二，方便快捷的生活。借助物聯網技術完成信息的傳輸，將各個類型的服務貫徹到人們的實際生活中，在極大限度上提升了人們生活的便利性和舒適性。

2 5G通信核心技術

2.1 OFDM優化波形技術和多址接入技術

波形技術的使用能夠擴大寬帶的應用，提升頻譜發展效率，滿足5G高速、可靠的數據傳輸需求。多址接入技術在5G通信中的應用能夠增強通信技術的穩定性，提升頻譜效率，最終增強5G技術的連接性能。

2.2 新型網絡框架技術

第一，拓展時間間隔。將傅里葉變換時間降低到4G通信技術的12.5%，在靈活架構的基礎上實現同頻率、不同TTI多路徑信息傳播。第二，自包含集成子幀。通過打造復合的網絡架構將傳輸數據信息確認在一個子幀中，由此能夠有效降低通信延時性。

2.3 集群無線技術

在5G技術的組合應用下能夠提升通信信息的傳輸性能。在數據傳輸的過程中借助先進的技術形式打造出多個基站，從而提升信道的總體容量。同時，配合智能波束成型技術形式還能夠提升信號的集中度，拓展信號的覆蓋范圍。

2.4 社會關系感知技術

按照社會網路基本原理，整個移動通信網絡上的終端節點重要程度和活躍程度不同，各個節點在應用的過程中會形成一種特殊的社會關系。為了能夠更好地發揮出這種特殊社會關系在提升信息轉發效率方面的作用，需要相關人員應用先進的5G技術形式對各個節點的社會關系強度做出評估。在具體評估的過程中需要全面了解各個節點的運動狀態和運動軌跡，包含節點的間隔時間、節點的相遇時間、節點的相遇頻率等。為了能夠更好地檢測節點的運作情況，要在系統控制中引入全局檢測方式，借助全局檢測方式來了解各個網絡體系中的節點狀態信息，從而感知社區結構，了解各個節點上的信息轉發和傳輸能力。

3 智慧城市中5G移動通信技術的應用范圍

3.1 智慧交通

交通是城市建設規劃的重要環節，該環節的建設發展深刻影響城市形象和城市經濟發展水平。5G技術在智慧交通中的應用表現在為各個車輛之間的感應創設良好的被動感知支持，從而提升城市交通功率。同時，在5G技術的支持下還能夠實現對各個車輛的位置進行精準定位，從而在車流量大的情況下減少車輛交通堵塞問題的發生[1]。

3.2 智能電網

智能電網是5G技術在智慧城市建設中又一項典型應用，在5G技術的支持下電企能夠打破以往作業模式，打造出定制化的“行業專網”。5G技術會促使智能城市呈現出電力流與信息流高度融合的特點，在電網運行的過程中能夠根據需要對各個能源設備進行檢測，提升能源運輸管理和使用效率。

3.3 智能家居

智能家居需要通過信息傳輸，以實現對家居設備的有效控制。智能家居系統的建設、完善和發展離不開高寬帶、高速率網絡系統的支持。和以往的4G技術應用相比，5G技術具備較強的靈敏度、較高的傳輸效率、穩定的網絡系統，將其應用到家居建設中能夠滿足智慧城市發展建設對智能家居提出的要求，進而為用戶提供更高質量的家居體驗，提高用戶的生活質量。同時，在5G技術的支持下還能夠打造出智能化的安防控制系統，能夠及時發現盜竊現象，從而給用戶減少不必要的損失[2]。

3.4 智能照明

5G技術與物聯網結合可以形成智能的照明系統，該系統會根據路段車輛數量、行人步行情況來自動調節燈光，從而實現城市的智能化建設。同時，基于5G技術的智能化照明系統還能夠更好節省資源、能源，使得照明設施建設滿足我國可持續發展要求。

3.5 智能駕駛

自動駕駛與遠程駕駛都屬于智能駕駛的范圍，汽車廠家可借助5G技術高寬帶、低延時的特點來解決自動駕駛過程中出現的一系列安全問題。同時，在5G技術的支持下還能夠實現遠程駕駛模式，通過遠程操控管理能夠為一些特殊產品的運輸提供更為便利的支持，在實際運輸管理的過程中能夠充分保障駕駛人員的安全。基于5G技術的車載智能計算平臺如圖1所示。

圖1 基于5G技術的車載智能計算平臺

4 智慧城市中5G移動通信技術的應用部署優化

4.1 5G移動通信技術在城市主體規劃中的應用

在信息技術的快速發展下[3]，新的城市發展模式也由此出現，先進技術在城市管理中的應用能夠有效提升數據工作質量。5G移動通信技術在城市規劃管理中的應用會為智慧城市的建設提供更加有力的支持，比如千兆光纖技術在城市建設中的應用能夠更好地完善網絡通訊技術基礎設施，使得整個城市的發展規劃更加明確，城市工作規劃中的內容也更加完善。同時，移動通信公司也需要立足自身發展需要，充分發揮出城市建設的主導作用，立足高標準、高要求和超前規劃的總體部署進行5G移動通信網絡的建設，確保高頻率寬帶基礎網絡建設的一步到位。

4.2 5G移動通信技術在城市人口控制規劃中的應用

人口數量對通信用戶使用量的預測分析起著十分重要的作用，在5G移動通信技術的支持下能夠更好地分析人口總數量和用戶之間的規模變化。在對用戶使用量進行預測分析的過程中需要應用先進的技術形式來對人口規模做出一個合理性的規劃，并借助先進的設備來對城市未來發展規劃做出綜合性的考量[4]。同時，在發展的過程中還可以從用戶的數量和費用角度入手，在智慧城市建設的過程中將建設集約統籌規劃網絡作為智慧城市建設的重要支撐力量，在城市化進程的過程中強化通信基站的建設，提升移動基站信息共享率，實現寬帶信號信息的全面覆蓋[5]。

4.3 5G移動通信技術在規劃中的應用

伴隨時代的進步發展，5G移動通信技術的普及應用開始成為一種可能。在將5G移動通信技術應用到智慧城市建設的過程中要充分關注安全建設，以安全性規劃的實現為核心來對其中的重要行業進行信息化保護，在城市規劃建設的過程中形成一種合理的防護體系，打造出完善的安全結構，尊重城市化建設過程中所有信息的產生、存儲管理、處理應用，對以上信息流通環節實施必要的監督控制，避免在智慧城市建設的過程中出現信息安全漏洞[6]。在安全系統建設中可以將運行過程的安全管理、大數據技術的綜合使用、應急響應等作為建設的重要內容，加快打造出一個動態化的移動通信網絡管理體系，在這個體系的作用下及時發現智慧城市運作中可能出現的安全隱患[7]。

4.4 5G移動通信技術在區域網絡規劃中的應用

在核心和中心模式的綜合作用下，5G網絡規劃將會實現由點到面的轉變，網絡規劃會朝著縱深方向發展，網絡穩定性也會得到保障。從發展實際情況來看，5G技術是一種立體化、多層次的網絡結構體系，借助5G網絡技術中的層次分析法能夠更好地分析網絡結構的接入和控制，從而打造出一種協同控制模式，提升資源利用率[8]。

5 結語

綜上所述，智慧城市的建設發展離不開5G移動通信技術的推廣應用支持，文章在闡述智慧城市內涵和5G移動通信核心技術的基礎上，就5G技術在智慧城市建設中各個領域的應用進行了分析。未來，為了能夠使得5G技術的開發應用更好地滿足智慧城市建設需要，滿足用戶需求，相關人員需要采取科學合理的手段來進一步提升移動通信數據傳輸效率，并就當前移動通信網絡的使用作出優化調整，從而更好地發揮出5G通信技術在智慧城市建設中的作用。