摘要：目前国家正在大力推进智慧城市建设，移动通信网络作为智慧城市体系中传输通信层的重要组成部分，对网络能力提出更高的要求，移动通信技术不断发展，未来的5G网络能够提供极快的传输速度，支持更多的终端接入，以及更短的延迟时间，因此两者能够相互促进，融合发展。
关键词：智慧城市；5G移动通信；网络规划
引言
当下，移动通信技术的发展经历2G、3G与4G这几个阶段，正快速进入5G时代。4G时代充分体现出整个通信领域移动数据发挥的重要作用，不断结合5G通信技术和其他前沿科技，为社会谋求更多便利，这是发展移动通信最重要的目标，所以探究5G移动通信网络关键技术是近几年最值得人们关注的课题。5G 技术本身实现了很多技术突破，具有速度更快、时延更低、可靠性更高、支持大连接能力更强、备用频谱更广泛、业务模式更多样化、部署形态更丰富、网络架构更加弹性化等显著优势，可以有力支撑智慧城市的建设与实现。
1 智慧城市概念
智慧城市是物联网、云计算、大数据、空间地理信息等新一代信息技术创新应用与城市转型发展的深度融合，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式，体现了城市走向绿色、低碳、可持续发展的本质需求。建设智慧城市，其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。智慧城市的体系架构自下而上分为：城市感知层、传输通信层、基础数据层、支撑服务层、智慧应用层，以及完善的标准体系和安全体系。
2 5G网络的主要特征
移动通信网络目前面临的挑战主要是市场与用户、业务需求呈现出的爆破式增长和当下移动通信网络技术能力不能达到之间的矛盾。应对不同的场景，体验速率更高、端到端时延更低、连接终端海量、单位比特成本更低，4G技术已经不能达到应用指标，需以颠覆性技术为基础加以解决，5G移动通信网络及其关键技术应运而生。和传统的3G、4G网络相比，人们对5G网络提出的业务需求要求其具备以下主要特征：一是提高传输速率。当下LTE峰值速率能达到100Mb/s，和4G相比，5G网络传输速率提高10~100倍，峰值速率可达到10Gb/s，同时用户体验速率可达到0.1~1Gb/s，促使用户获取优良应用体验。二是降低时延。5G网络端到端时延能降低到4G网络的1/5或1/10，达到毫秒级，业务时延也小于5毫秒，能在450km/h高速环境中实现通信。三是提高系统频谱效率。频谱资源在移动通信领域一直是核心资源，5G可通过更高频谱效率，利用更多频谱资源，满足用户不断增长的业务流量需求。四是大连接低功耗，5G网络的连接数据密度可达到106km2，联网移动设备的数量也提高为现在的100倍，且能耗降低，能量效率提高10倍。鉴于5G网络的这些显著特征，其关键技术得到快速的发展。
3 5G移动通信网络关键技术
3.1 无线网络技术
随着现代社会的快速发展，5G移动通信网络构建过程中的关键技术就包括无线网络技术。这是由于无线网络技术势必会随着5G移动通信网络的应用而逐渐发展完善起来，不仅能够实现对各种无线技术的有效整合，同时还能够进一步提升5G网络的无线接入能力，能够有效实现对新研发设备与原有4G网络与3G网络，以及其他型号的无线设备的有效接入，进而为5G移动通信网络的不断发展奠定良好基础。与此同时，5G网络技术还能够实现对无线网络的准确智能识别，以便将用户实际需求与各项资源的合理整合与配置。此外，由于5G网络技术具有更强的互用性，这样一来，各个系统之间的互相操作效果就得到了有效保障，有助于提升服务器质量，提升用户满意度。
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3.2 无线传输技术
而无线传输技术也是5G移动通信网络中的关键技术，其应用依据是系统的存储容量，而通过增加天线设备的数量，就能够有效确保5G移动通信网络的容量能够满足用户实际所需。而MIOM系统的应用，就能够实现对空间因素的充分利用，以完成对众多天线路径的有效构建，确保充分发挥空间处理技术的效果，同时也能够提升对频谱的利用效率。
3.3 高频段的使用
5G移动通信网络构建中的另一个关键技术，就是对高频段的使用技术。这是由于以往的3G网络与4G网络，在低频资源的使用方面已经较为充分。因此，5G移动通信网络在其发展过程中，就应将侧重点放在对高频段资源的利用上。鉴于当前微波频段已经趋于饱和，但是高频段微米波段资源却仍旧大量闲置。因此，应重视对微米与毫米等高频段资源的利用，以便通过对频段资源的合理应用，来推动5G移动通信网络的发展。
4 智慧城市中5G移动通信网络规划
4.1 网络规划需要紧密结合城市规划
未来5G网络规划与城市总体规划联系会更加紧密，原因之一是网络规划必须与城市规划有效衔接，将通信网络规划纳入到城市总体规划中才能更好实现城市的协调发展；原因之二是各种智慧系统的实现需要移动网络支撑，并成为移动网络服务的对象，成为规划需求分析的关键因素，因此对城市总体规划等诸多上位规划的解读成为网络规划的内容之一。
4.2 核心+中心模式下开展分区制网络规划
未来5G网络将是一个多层次、立体化的网络，传统的规划方法已经不适用，需要采用层次分析的方法引领网络规划，分析5G网络结构的控制、接入、转发三大平面，控制平面通过网络功能重构，实现集中控制功能和无线资源的全局调度，在实际网络中呈现为核心机房，接入平面包含多类基站和无线接入设备，用于实现快速灵活的无线接入协同控制和提高资源利用率，在实际网络中呈现为各种类型的基站、射频卡片等，广泛分布在楼顶、楼内、地面、井下等物理空间，转发平面包含分布式网关并集成内容缓存和业务流加速等功能，在控制平面的统一管控下实现数据转发效率和路由灵活性的提升，实际网络中根据优先级呈现为与控制平面集成或者单独设置，因此，根据城市整体的规划，优先搭建本地网的核心与若干中心，中心划分原则建议参考城市规划的片区制，类似于网络规划的典型场景，便于进行无线传播模型分析与业务需求规划，”“核心与中心”构成本地网的骨架，接入网络根据场景分析采用宏站、微站、杆站、室分、家庭基站、物联网等灵活的方式，同时实现感知即配型网络，快速满足各类业务需求。
4.3 应对突发需求与业务不均衡构建海绵型网络
未来5G移动网络由于结构复杂化、业务多样化、需求的突发性而使得网络容量配置遇到难题，按传统的静态分析方法配置容量会带来成本的极速上升与资源效率的下降，因此，容量配置必须做到虚拟化与共享化，当出现突发的业务时，调度机制将首先在分区内实现容量补给，进而在本地网甚至是省域移动网络调度资源，这依赖于科学的评估与均衡调度算法。
结束语
5G网络与智慧城市建设是相互依赖、相互促进的关系，接着思考了5G网络规划的一些网络结构、容量配置问题，由于5G技术处于研发阶段，本文的内容比较肤浅，实际网络规划仍有大量工作要做。
参考文献：
[1] 李俊.第五代移动通信技术研究[J].企业技术开发，2015（36）：61+63.
[2] 吴振涛.5G技术在移动通信网络中的应用研究[J].中国新通信，2017（08）：9.
[3] 唐忠杰.关于5G移动通信发展趋势分析及若干关键技术探讨[J].中国新通信，2016（20）.
论文作者:肖健鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：网络论文; 移动通信论文; 城市论文; 智慧论文; 频段论文; 技术论文; 业务论文; 《基层建设》2018年第25期论文;