面向5G移动通信系统的智慧城市汇聚及接入网络探究

郑琳

摘 要 智慧城市得以建设和发展的基础为网络通信，5G移动通信网络将着重推动智慧城市的通信网络使之发生重大变革。给出了三层智慧城市网络结构，并深入分析及了解现代网络中所面临的各项问题，最大程度的将信任度和可靠性进行了提高。并针对相应解决方法进行分析与阐述，增强了通信网络中智慧城市的承载力。

关键词 5G移动网络通信；汇聚网络；智慧城市

中图分类号 TN91 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）221-0104-02

以居民安定生活为中心是智慧城市的主要目标同时充分利用信息技术和通信技术使城市建设中所面临的问题得以解决，从而达到消耗最小化以及运营最大化的目标。通信网络作为一种信息传输、信息接入、信息汇聚、信息感知的良好承载平台，目前已经成为了智慧城市中最具服务便捷、功能齐全以及性能优化的强有力保障。随着我国移动互联网、社交网络、云计算以及大数据等各项技术的逐渐发展，近几年来，智慧城市越来越具有了智能处理、信息传输以及全面感知等特征和优点。除此之外，智慧城市还需要内容分享、物流跟踪、健康医疗、承载物联网等各项需求的新型应用[1]。然而，传统的网络通信结构相比较，需要使得核心网对一些城市业务进行充分的资源分享以及控制接入等，该种城市业务会极大程度地消耗掉网路的核心资源，从而显著增长用户们的处理业务的时间，从而使智慧城市未来的建设与发展遇到瓶颈。

1 智慧城市的网络构建及概念

从逻辑功能看来，智慧城市的网络通信结构分为三层，即无线接入、汇聚网络、感知网络。相关文献显示，无线接入不仅仅架构较为复杂，而且后期业务复杂且速率较低。因为无线接入网络有着粒度多样性以及跨域适配性的特点，所以，该种接入方式优势与缺点并存。改革开放以来，随着我国经济的快速发展，人民生活水平日益提高，使得人们对网络的需求量大大增加，为了最大可能地满足人们对于网络的需求，智慧城市必须要将网络向全方位发展，不仅仅要实现全球信息化的传播，更要确保信息传递的安全性和可靠性。研究显示，智慧城市的网络构建无论是在信息传播速率上，还是在能量消耗上都有着重大突破，所以，对智慧城市网络构建迫在眉睫。未来生活中为了提高本身的服务质量，我们一定要正确运用移动网络通信和光纤传输的技术，使两者恰到好处的结合，提供更多的便利。由此可知，光纤传媒无论是在前传还是在后传上都能满足通信的需求，这不仅仅最大程度地为客户提供了科学的、合理的数据，还实现了无线媒介的灵活运用，使得数据的供求性大大增加。

感知网络就是各个感知器采用自我组织的状态形成网络，再按照节点部署的状态，来将感知层的网络进行更加精细的划分，将其分为静态与动态。对于静态来说，感知节点按照预先的布设方式，在数据的整个指令传输以及数据通信上，传送路径也呈现出相对稳定的状态，例如智能家居、环境监控等。与其恰恰相反的动态感知，节点是采用随机方式部署在特定的环境区域当中，其中的各个节点进行动态传输路径，将拓扑变化的较为频繁，例如体域网以及车联网等方面。

多个移动端将组成汇聚网络，近几年来，随着我国智能的逐渐普及，除了完成基本的传统业务之外，还将感知数据传输作为中继节点，使得用户的下层网络数据得以正常接入使用，还能将感知网络完完整整、正常的发送到智慧城市的相关平台，为了将各个领域的差异彻底屏蔽掉，同时联合相关的蜂窝通信网标准规定，从而获得有效的数据。除此之外，采用相关的互联网协议对数据来进行进一步的封装，可以显提高它的扩展性。依据相关的移动端特定通信模式，可以将汇聚网络分为两种，即集中式网络和分布式网络[2]。其中，分布式网路的终端节点可以根据5G通信网络的范围来进行有效连接，在此过程中不需要节点辅助，该种方式不仅仅可以降低节点的通信时延以及发生功率，还可以显著提高其频谱效率以及覆盖范围。在集中式网络当中，终端节点仅在基站的有效控制下科学提供感知网络的接入，除此之外，功率的控制、切换的管理以及资源分配等等都需要基站的帮助。其次，终端节点同样可以采用无线局域网，即采取瘦AP或者是胖AP来进行业务的有效传输，用来卸载网络通信的负载。与传统的通信存在差异的方面为基站间可以利用X1接口来实现互联的功能，从而进一步依据当前的各项网络数据以及状态参数进行故障的恢复、网络自配置以及状态优化等，同时还可以显著降低网络通信的维护成本，减少经济压力。汇聚网络总体结构如图1所示。

智慧城市网络构建是集空间地理、大数据、云计算等新一代技术创新和城市发展转型的融合，其主要目的为进一步提高智慧城市的管路理念、规划以及方法。体现了城市逐步走向可持续发展、低碳、绿色的本质需求。规划智慧城市，采用一項先进的信息科学技术来实现智慧城市的稳定运营和增长。

2 针对5G移动网络规划及通信网络定位需求分析

第一，智慧城市移动网络通信建设涉及到社会阶层的每个方面，5G技术多变复杂，通信对象比较广义，这也表明5G网络是一项重点工程。网络规划必须要体现精细化、科学化、全面性、前瞻性。未来5G的网络规划会与城市规划更加密切相关，原因是城市规划必须与网络规划有效连接，将通信网络的规划纳入到智慧城市的总体规划中，以便更好使城市协调发展；另一个原因就是智慧系统的实现需要网络的支撑，并以此称为城市服务的总体对象，对城市的各项规划建设具有重要影响。

第二，未来城市的网络通信理应是全覆盖、高可靠、高带宽、大容量的无线网络，从而为城市良好规划奠定基础。智慧城市中的移动网络通信除了要满足现有数据宽带、语音业务之外，还要突破性实现万物互联，也可以说5G的应用会跳出现有框架转向海量互联网、垂直行业，这也是智慧城市能力实现客观需要和本意所在，然而5G技术自身就实现了很大的技术突破，并具有网络架构充满弹性化、部署形态丰富多样、业务模式多样化、备用频谱广泛、连接能力加强、可靠性增高、时延更低、速度更快等显著优势，能够有力的支持智慧城市的规划与建设[3]。

第三，由于未来5G移动网络会成为一个立体化、多层次的网络，传统的规划已不再适用于今天，而需要采用分析的方法来引领网络时代发展潮流，分析5G网络的转发、接入、控制三大方面，并最大程度地实现资源共享和全局的完整，在实际移动网络规划中使核心机房加以呈现，并包含多种无线接入和基站，以达到提高资源利用率和连接线路的协调的目的，在实际网络应用中呈现为多种类型基站，射频卡片，广泛分布在井下、地面、楼内、楼顶等空间，在控制同一平面管理下，使路由本身更加具有灵活性，实际网络则根据单独设置或者控制平面的集成。

3 结论

综上所述，移动网络通信不仅为城市的建设和发展做出了突出贡献，而且其本身的融合化水平、智能化决定了城市本身扩展的便捷性。本文从汇聚网络关键入手，深度分析当今社会5G网络通信要汇聚的多元化形势与发展战略，其中也包括可靠性保障、信任管理以及社会关系评估等各项问题。当前，5G网络技术发展目前仍然处于起步期，今后几年的发展必然是确定其使能技术、关键指标、技术需求的关键时期。5G移动网络通信容量提升会从频谱效率方面入手，加快网络变革和新型资源开发，也将派出一系列的无线网络核心技术作为支撑，结合5G移动网络通信最新发展态势，并针对国内移动网络通信的推进目标和研发活动进行详细介绍，随着研究的不断深入，5G关键技术也将更加明确，在未来时间内也将真正进入实质性发展阶段。

参考文献

[1]吴大鹏，闫俊杰，杨鹏，等.面向5G移动通信系统的智慧城市汇聚及接入网络[J].电信科学，2016，32（6）：52-57.

[2]崔秀国，刘翔，操时宜，等.光纤通信系统技术的发展、挑战与机遇[J].电信科学，2016，32（5）：34-43.

[3]姜栋，万碧玉，赵文吉，等.新型城镇化背景下微城市模式探索[J].城市发展研究，2017，24（10）：67-69.