中通服中睿科技有限公司 广东省广州市 510630
摘要:目前,我国5G无线网正在全面加速建设,城市优先实施全5G网络覆盖,5G网络逐步进入到千家万户,给人们的生活带来了更多的便利。我国目前的人工智能技术水平得到了有效的突破,人工智能给人们带来了便利,有效促进了各行各业的发展。在5G的无线网城市规划和优化中运用人工智能技术,可以实现良好的创新效果,提高5G网络规划的可靠性,对5G网络搭建和覆盖具有重要意义。
关键词:人工智能视角;5G无线网;规划;优化
1.基于人工智能的5G无线网络关键技术
在5G系统设计中,为了提高其运行速度,通常会采用多种新技术进行网络构架的创新,如新型网络架构、新型多天线传输、D2D等技术。目前,LTE接入网采用网络扁平化架构,减小了系统时延,降低了建网成本和维护成本。未来5G采用C-RAN接入网架构。C-RAN是基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架。C-RAN的基本思想是通过充分利用低成本高速光传输网络,直接在远端天线和集中化的中心节点间传送无线信号,以构建覆盖上百个基站服务区域,甚至上百平方公里的无线接入系统。C-RAN架构适于采用协同技术,能够减小干扰,降低功耗,提升频谱效率,同时便于实现动态使用智能化组网,集中处理有利于降低成本,便于维护,减少运营支出。引入了有源天线阵列,由原来的2D天线阵列拓展成为3D天线阵列,基站侧可支持的协作天线数量将达到128根。形成新颖的3D-MIMO技术,支持多用户波束智能赋型,减少用户间干扰,结合高频段毫米波技术,将进一步改善无线信号覆盖性能。新颖的3D-MIMO技术将更好地掌握空间维度,提高无线网络的接收质量。
传统的蜂窝通信系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖,而基站及中继站无法移动,其网络结构在灵活度上有一定的限制。随着无线多媒体业务不断增多,传统的以基站为中心的业务提供方式已无法满足海量用户在不同环境下的业务需求。D2D技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信,拓展网络连接和接入方式。由于短距离直接通信,信道质量高,D2D能够实现较高的数据速率、较低的时延和较低的功耗;通过广泛分布的终端,能够改善覆盖,实现频谱资源的高效利用;支持更灵活的网络架构和连接方法,提升链路灵活性和网络可靠性。
2.5G无线网规划的重要意义
就我国目前的移动通信系统而言,对无线通信的不断优化与开发,实现了5G网络的全面推广,并在5G网络的全面覆盖中,同时也面临着巨大的考验。首先5G网络时代,各区域的数据量变得更为巨大,有望突破以往的一千倍以上;并且,5G网络设备连接也将远超4G网络设备连接,用户上网速率提升百倍以上,网络传输时延大大降低。不但如此,在5G无线网接入范围内的性能拓展以外,5G无线网还能够实现高效灵活的网络资源共享,因此,5G无线网能够实现各类型的客户合作。
对于以往传统的通信网络而言,传统依靠的人工对网络进行运营和维护,这样的运营与维护不但需要耗费大量的资金成本,而且也需要大量的人力资源才能够实现良好的网络运行,并且网络环境也面临着巨大的困难。如今的人工智能技术如此发达,可以有效推动5G无线网的运营与维护。通过5G无线网的建立,可以实现数据量和信息量急剧增加,提升了人们的上网体验,有效改善了人们日常生活的网络环境。
3.针对人工智能环境下城市5G无线网的规划策略
5G网络具有大带宽、低时延、海量连接的特性,将在各行各业带来划时代的应用,同时将产生大量数据的传输、检索和运算。人工智能(AI)则是利用计算机和大数据库通过运算和判断,实现自动、智能控制来模拟人类思维判断的技术。人工智能的智能性和准确性需要依靠大量的数据,而5G的到来则恰恰可以为人工智能提供更加坚实和牢靠的技术支撑和运作基础,使人工智能可以落实到更加广泛的领域的实践中。
快速变动的动态业务使得通过人力进行参数配置与使用专家经验制定策略的方法已经无法满足需求,将5G 网络与AI相结合,可有效提高5G网络的智能化程度,使网络从人工配置参数与使用专家经验制定策略变为网络智能配置参数与智能策略自动生成成为可能。
3.1 5G无线网络规划总体原则
5G网络在组网方式、设备形态和功耗需求方面相比4G网络建设发生了较大变化,在网络规划阶段,将坚持“以始为终,一步规划,分步实施”的总体思路,分阶段分场景分业务逐步引入。5G网络规划建设以满足各行业通信需求为基础,在5G网络规划过程中,由于5G基站频率高,基站覆盖范围小,在住宅小区及商住楼周边,需大量使用小基站应用于5G网络中,保证优质的网络覆盖质量。同时,5G规划要充分考虑现有网络站址的利旧,提前做好新建站址规划,新建站址的选址和协调一直以来都是网络规划与建设的瓶颈,而与城市规划协调同步,与社会公共资源的共建共享也是5G网络规划的重点。
3.2人口控制规划
智慧城市作为一种新型的城市发展模式,要把以人为本摆在首要位置,大力挖掘人们的潜在需求,最大地满足人们的生活、工作的价值需求,合理对5G网络进行规划和优化,从而为智慧城市提供有力的技术支持,创造更加舒适的生活环境。让广大用户都能感受到5G网络所带来的优点。随着移动设备的日益普及和大力应用,城市在未来规划5G网络的过程中,要从用户的数量和流量产生的费用着手,并结合人群的需求分析,从而实现更加合理的网络规划。在具体的5G规划控制中,要以集约统筹的网络构架体系作为切入点,来提高通信基站的部署质量,实现移动基站的网络共享,实现无线信号的全面覆盖。与此同时,还要推进5G网络的试点工作开展,加大农村网络规划进度,实现信息真正惠民的目标,持续提升无线网络的覆盖范围,始终把服务优化摆在重要地位。
3.3智慧城市规划
5G通信基础设施建设承担着万物联网、互联互通的纽带和桥梁作用,将助力文化娱乐、智能家居、智慧医疗、智慧交通、工业互联网及智慧能源的发展,深入推进智慧型城市建设。因此,5G网络规划和建设将更注重与城市规划各场景和功能区域的深度匹配与结合,为了更好地建设5G网络,应该重点推行5G无线网的搭建与城市规划,在5G互联网的推广过程中,离不开对网络运营商的规划,为了实现更好的城市网络规划,各大网络运营商应该充分发挥自身的技术优势,以建立智慧城市为基础,实现高标准、高质量的5G无线网规划,并充分发挥5G互联网在城市建设中的影响力,使5G网络朝着智能化发展,推动大数据时代的快速发展,改善人们的工作和生活环境。
3.4信息防护规划
信息安全始终是信息时代发展进程中不容忽视的一个问题。因此,在智慧城市网络建设大力推进的进程中,对于5G无线网的规划工作,要始终把信息安全摆在工作核心位置,加强防护措施,以更好地避免出现网络环境中一些恶性攻击,构建一个相对安全、科学的网络安全基础体系,通过流量数据来搭建网络规划思路,做好数据生成、传输、存储以及整理等多环节的防护工作,实现以体验为核心的优化服务,加之新型的接入技术,来更好地满足用户的用网需求。同时,在安全技术运行过程中,要从应急处理、数据分析以及运行等方面来实现体系构建的动态化,为有效解决一些突发应急的网络事件来建立相对安全的防御体系。尤其在运行模式倾向于更加投资多元化的情况下,更要满足技术领域的要求,解决相关技术问题,确保智能城市在建设的过程中有一个信息安全的网络环境。
参考文献:
[1]何治东,黄欢.人工智能视角下5G无线网规划和优化[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(02):180-181.
[2]刘文吉.人工智能视角下5G无线网规划和优化研究[J].通讯世界,2020(08).
[3]孙忠利.5G无线网规划部署的若干关键问题[J].电子技术与软件工程,2019(20):11-12.