摘 要：随着移动通信网络的发展，智慧城市的网络规划与建设呈现出不少新亮点，其中以5G技术为核心的通信网络建设，是今后智慧城市建设的亮点，也是不可或缺的一部分。
关键词：5G；智慧城市；移动通信；网络规划
前 言
与目前的4G网络技术相比，5G网络的成本和能耗都有较大幅度的降低，其安全性和应用能力则显著提升。5G技术深度结合了物联网和互联网的优势，5G网络的传输效率是4G网络的100多倍，无论是实验室测试还是实际场景试应用，5G网络所提供的用户体验相对于4G网络都有了质的改变。这一先进的网络技术得到了诸多领域的关注，甚至改变了世界传统网络优势分布的结构，5G的发展使我国的通信水平和网络建设水平得以弯道超车取得世界领先的地位。在5G大范围商用前夕，5G的场景应用和测试已受到业界高度关注，其中，将5G应用于未来智慧城市建设是我们思考新一代移动通信网络建设的重中之重。
1 智慧城市的概念与网络建设
1.1智慧城市的内涵及特点
智慧城市的内涵非常广，从技术层面而言，它包含了新一代信息技术如大数据、物联网、人工智能、未来网络等；在功能层面上，智慧城市是在实现现有城市所有职能的基础上，通过融合大数据、人工智能等应用，实现城市的智慧化、智能化，从技术层面解决城市管理的多个方面问题，并能根据城市发展需求、城市管理者管理需求、居民生活需求等进行自身功能的优化和提升，不断满足城市中各主体的需要。此外，相对于传统城市，智慧城市在可持续发展以及低碳节能等方面的进步也是巨大的。智慧城市之所以“智慧”，是因为它高度的智能化，将城市的每个版块和细节像输入“大脑中枢”一样，做到协调、共享、绿色。在技术设计层面，智能城市可分为基础设施层、应用层和感知层。
1.2智慧城市的网络建设
智慧城市的建设基础是通信网络建设，我国智慧城市的网络标准体系框架还处于逐步成型阶段，主要由基础设施、支撑技术与平台、建设与宜居、管理与服务、产业与经济、安全与保障等方面组成。在网络标准规范基础上形成的智慧城市网络顶层设计，还需要考虑到建设中的节能减排和网络安全等后续的运维问题。因此，结合传统通信建设，可以考虑以移动网络技术和光纤传输技术为基础来构建网络。从技术分工上看，这两项技术能够较好地承担信息传输的任务，5G网络以及光纤技术的信息传输速度相比目前网络要快100倍以上，可靠性也相应提高，能够很好地满足智慧城市网络建设的基本需求。这样，通过移动网络技术和光纤传输技术既实现了低能耗的目标，减少能源消耗，也满足智慧城市低碳绿色的建设宗旨。同时，将移动网络和光纤技术结合，可以增加海量的数据，为智慧城市建设的持续发展与完善提供强大数据支撑和案例支撑。
智慧城市的感知网络层是基础网络建设的重要组成部分。感知网络层由许多互相独立的传感器组成，传感器之间互相连接，形成一个数据互通、各司其职的网络。根据传感器节点的状态，可将感知网络分为静态和动态两个状态。
静态传感器节点通常有事先部署好的保持相对稳定状态的信息传输路径，动态传感器节点，类似车辆网络等，其信息传输路径相对于静态传感器没这么稳定，需要将传感器部署在特定的区域才能够尽量保持信息传输的稳定性。随着技术的发展，网络传感器稳定性的问题已得到很好地解决，目前的网络除了能够完成数据传输和资源共享的基本功能外，用户还能利用移动终端来连接相应的节点，同时对想要了解的信息进行访问。智能城市的基础网络中通过部署这样的节点，以满足用户对信息的需求。除此之外，还能在智能城市中建立一个网络平台，把不同的网络连接到平台上，让智慧城市的网络实现多样化，以此满足大部分用户的需求。
将不同的应用和网络搭载在同一个平台上，实现平台建设的集约化和标准化已成为趋势，为了防止平台搭载而造成混乱，可结合移动网络的相关标准和规范，建立一套弹性的网络标准管理制度，通过协议将各个网络在不发生冲突的情况下连接在一起，为居民提供更稳定更便捷的服务。此外，5G网络下的分布式网络不需要依靠节点就能实现有效的连接，这样可以有效避免由于中继节点而产生信息传输延迟，从而提高信息传输的效率。
2 移动通信的关键技术
2.1 无线传输
在5G时代，要增强网络的信息传输能力，提高网络运行速度，通常采用频谱效率技术，采用新型的网络架构，通过例如多载波技术、MIMO技术等，提高无线传输的质量。多载波技术被广泛应用于无线通信领域，从处理雷达扫描的信号到处理手机信号，都能够轻易设置各个载波的带宽，在保证灵活性的同时控制一些微小的细节，从而保证无线通信的稳定。
MIMO技术能够通过增强空间中特定信号的分辨率，让移动终端能够更准确地接受信号，进而提高通信的准确性和质量；而在空间狭小的区域，这项技术还能够降低信号的干扰强度，保证信息传输的可靠性。
2.2 5G通信网络
无线通信网络包括任何形式的无线电计算机网络，一般被应用在使用电磁波的遥控信息传输系统，像无线电波作为载波和物理层的网络，5G是目前为止最新一代无线通信网络。5G最大的特点是高速率、低时延、低能耗，与前四代移动通信网络相比其使用成本更低、系统容量更高，可以和更大型的设备相连。近年来，5G技术的发展和应用备受国际社会瞩目，甚至引发大国之间的竞争与摩擦，就是因为5G的大规模应用将极大改变现有技术应用、生活习惯，甚至社会结构。
3 智慧城市移动通信网络规划分析
3.1 人口控制规划
人口基数对预测5G网络用户规模有着重要的指导意义，通过目前4G网络用户规模与人口基数比可以大致预测5G网络用户的规模。通过预测，可以提前在用户规模大、人口基数大的地区发展5G网络，通过在不同地区进行测试，丰富自身的服务内容，为广泛普及应用奠定良好的基础，以免造成资源浪费。除了用户基数预测，用户结构预测也至关重要，通过对城市的人口结构尤其是目标团体作结构化分析，针对不同年龄、职业、收入、网络使用习惯等指标做深入分析，可以更有效地了解整个智慧城市市民情况，以便有的放矢地做网络规划和未来的应用、业务规划。这样既能够满足用户需求，优化网络资源的配置，又能为5G网络的发展提供坚实基础。
根据预测的用户规模，结合设备部署的成本来确定未来网络的规模。根据智慧城市建设标准，以高质量高便捷的网络为基础，以有的放矢的城市需求为指引，做好顶层设计，规划整体网络。智慧城市的建设总之是为人们提供智能化、便利的生活环境，在建设的过程中，要坚持以人为本的原则，在充分调研城市各群体需求的基础上，部署网络应用，才能真正实现城市的智慧化。
3.2 城市总体规划
建设智慧城市，如何做好智慧城市顶层设计是最关键也是最重要的一环。智慧城市的总体规划，主要以顶层规划为主，即设计城市的“大脑”，“城市大脑”加上城市基础网络设计、城市各关键节点设计，即构成智慧城市的总体规划。
智慧城市的基础是通信网络，5G是最新的通信技术，将彻底颠覆和改变通信网络的应用场景和范围。目前为止，5G还未能大规模商用，许多应用还处在纸上谈兵的阶段，然而正因如此，现在更应抓住潮流趋势，前瞻布局，在智慧城市网络规划中充分考虑5G大规模商用的可能性。通信运营商们要着眼于未来，将新一代通信网络部署到整个城市的每个区域，着重发展重点区域。在城市内可以加快推行千兆光纤，从点到面，逐步完善周边地区的网络基础设施，迅速形成适应智慧城市需要的网络基础。
5G网络是智慧城市网络建设的基础，也是各种新型低时延、低能耗应用赖以存在的根基，通过5G网络促进新型智能应用的繁荣发展，同时也通过用户需求刺激应用研发，应用研发和布局倒逼5G网络规划的完善和合理化，最终达到相辅相成互相促进的效果。
3.3 安全规划
网络安全规划是一切网络的屏障，可以说，没有扎实可靠的网络安全建设，一切网络设计都能是空中楼阁，只可远观不可实用。智慧城市是以网络信息技术为基础的城市规划，没有网络安全，整个城市的正常运行将无从谈起，所以，加强整个城市，尤其是关键机房、服务器的网络防护十分必要。
以城市各个重要区域为中心展开防护，把城市网络中的数据流量作为依托，建立一个科学有效的安全体系，不仅能够有序处理庞大的数据流，还能让防护系统和其他系统连接，降低了各个独立系统对整个网络资源的占用。同时，建立一个集预警、防卫和清除为一体的三维防护体系，结合大数据和云计算等技术，为防护系统构建一个信息库，使系统及时更新并实现动态防护，以便更好地保护城市的安全。
结 语
5G技术将为智慧城市的建设带来新的机遇，利用5G网络技术建设智慧城市是大势所趋。只有扎实做好智慧城市的顶层设计，并将新技术和新需求不断融入到城市规划的理念中和布局中，才能夯实智慧城市建设的基础，也才能真正实现智慧城市建设的初衷。
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