基于人工智能的5G无线网规划和优化

张 斌

（福建省邮电规划设计院有限公司，福建 福州 350000）

1 引言

5G也就是所谓的第五代移动通信技术，4G的相关技术现在已经发展得较为成熟，而5G是在4G的基础之上进行的进一步延伸，网速远超4G，甚至可以高达1Gbps。在对移动通信以及无线通信研究的过程当中，5G也面临着众多的难题，比如：在各个区域里的移动数据会比4G涨1000倍的幅度，连接设备的数量也会增加较多，大概会涨10倍甚至100倍，对于一些较为典型的用户而言，数据的速度可以提升10倍甚至100倍，设备的使用年限也较之前的长了10倍，延迟速度降低了5倍。不仅仅要对无线接入进行扩展，网络资源也包含在5G的范围里，网络资源要尽可能的高效以及灵活，这些目的的实现，依赖于网络功能的虚拟化等，只有这些技术得到较好的发展，才能使其得以实现，因此可知其可以支持新的业务模式，该模式可以支持较多的不同类型的客户使用。对于之前的通信网络而言，在进行网络部署工作的时候主要是人工完成的，这样的方法会使得耗费大量的人力以及运营的成本也被显著的提高，这便使得网络优化面临的难题越来越多。当前，由于大数据的迅速发展，使得5G的运营管理得到了进一步的提升。现在的大数据已经完全不同于过去的技术，较为庞大的信息量会对5G产生较为明显的影响，使得数据的价值可以发挥到极致，用户的体验更好，使得网络服务更加完善。

2 基于人工智能的5G无线网络关键技术

在设计5G系统的过程当中，会选择多种多样的新技术，从而使得运行的速度得到显著提升，网络架构也充分地发挥了其创造力。现如今，在接入LTE的时候，选择的是扁平化的架构，这便使得其时延被降低了很多，与此同时，也使得建网以及维护的成本得到显著的降低。5G选择的是C-RAN。C-RAN是一种绿色的接入架构，它包含了集中化处理以及实时云等。C-RAN是想要使用较少花费的光传输，在远端天线以及集中化的中心进行信号的传输，构建的基站数目也较多，占据大概有几百平方公里的区域。C-RAN架构采用的是协同技术，受到的干扰较少，功耗也较低，成本得以降低，维护也较为便捷，在营运方面的花费较低。之前的有源天线阵列是2D的，后来逐步发展成为3D的，对于协作的天线而言，基站可以支持数量高达128。3D-MIMO还是比较好的一个创新，由于采用了波束智能，所以使得用户之间不再互相影响，并且其还运用了高频段毫米波技术，从而使得无线的范围更加广泛，信号更加稳定。它可以将空间的维度很好的把控在手中，使得无线的质量得到明显的提升。对于之前的蜂窝而言，它是小范围的覆盖，围绕基站进行相应的组网，但是基站的位置比较固定，不可以进行移动，从而限制了网络较为灵活的性能。现如今出现了越来越多的与无线相关的多媒体，之前的组网方式逐渐开始无法满足用户的需求。

D2D则突破了基站的限制，它可以直接进行终端的通信，接入的方式也发生了较大的变化。因为是在短距离的范围里进行通信 所以信号较为稳定，速率、时延以及功耗也都得到了较好的提升；由于终端分布的范围较为广泛，所以可以覆盖较大的区域，使得频谱得到了更加充分的使用；它可以支持的网络架构以及连接方法也变得越发灵活，是的链路更加灵活，网络也越来越可靠。

除此之外，通过对人口的多少，对5G的用户进行相应的预测，由此便可以发现人口与用户直接的关系是比较紧密的，所以，在规划5G的时候，要对相关的数据进行全面的分析，通过对数据的分析进行初步的预测，进而对未来的发展作出详细的规划，以及对现在的通信空间也做好详细的分析探讨。采用无线技术可以在较多人群里引入5G信号，从而满足了多种多样的业务需要，使得网络资源使用的更少，通信的环境更加完善 对资源进行了更好的优化。

3 基于5G网络的智慧城市移动通信网络规划分析

现如今的技术手段在以较快的速度发展着，使得5G的发展脚步也越来越快，实现了较高的可靠性、速度以及时延等，使得用户的体验更加顺畅。换而言之，5G的网络架构与之前相比，其灵活性更好，相应的扩展以及组网都可以随着客户的需求进行变化，涉及的领域也较为广泛，在医疗以及农业等方面都有涉及，未来的5G一定会越来越节能，发展的性能越来越好。但是，随着5G的快速发展，也带来了较多的难题，有钱在运营以及部署方面，由于在网络上有很多的无线接入的方法，并且在覆盖方面的能力大多不一样，它们之间的关系太过复杂，所以带来了这一些了的难题。

1）人口控制规划。现如今的城市发展越来越趋向于智慧城市的方向，必须做到以人为本，将其放在至关重要的位置，积极地发现用户的需求是什么，从而尽最大的努力去满足用户的需求，使得5G的优化更加科学合理，进而促进智慧城市的发展，使得人们的生活环境更加便捷，将5G的作用充分地发挥出来，使得用户的生活更加舒适。现如今有大量的移动设备出现在我们的生活当中，它们被广泛地应用开来，在对5G进行规划的过程当中，可以先考虑用户的数量多少以及相关的流量费用等，根据人们需求的不同进行有针对性的分析，这样便可以使得规划得更加科学合理。在控制5G规划的过程当中，可以从集约统筹的方向入手，使得基站的部署质量得到明显的提升，从而使得基站可以被共享，信号的覆盖面更加广泛，几乎可以达到全覆盖。不仅如此，5G的试点工作也不可以落下，也必须积极地进行相关的开展，对农村的规划应加快发展的脚步，真正地做到服务人们，不断的将覆盖的范围扩大，不论什么时候都把服务放在首位。

2）城市总体规划。现如今，新媒体也在以较快的速度发展着，从而使得移动数据发随之发生了变化，只有通信网络打好基础以后，才能使得智慧城市得到保障，所以，在进行网络规划的过程当中，应该集中力量突破核心技术，从而使得5G更好地为智慧城市提供技术支持。对于建设智慧城市而言，必须得到5G的支持，比如5G的布局等，相关的企业也必须积极的献身在智慧城市的建设当中，为其起到较好的导向，使得5G的标准更高，更加超前，进而使得5G对智慧城市起到的作用发挥到极致。当5G的作用被充分地发挥出来以后，就可以将发展方向转至数字化，使得大数据以及云计算等的发展速度越来越快。

3）信息防护规划。在当今这个信息时代里，必须将信息安全放在至关重要的位置。所以，在建设智慧城市的过程当中，针对5G技术而言，必须将信息安全放在较为重要的位置，不断的研发新技术对信息进行保护，从而使得网络当中的攻击越来越少，建立的网络安全体系必须尽可能地科学安全，在搭建网络规划的时候，可以参考相关的流量数据，将其过程中的传输、生成以及整理等的安全工作尽可能地做好，对信息执行最好的安全保护，围绕着客户的体验进行相关的优化服务，再加上新技术的运用，使得用户的体验越来越顺畅。与此同时，安全技术在运行的时候，想要实现动态的体系构建，必须从应急处理、数据分析以及运行等方面进行，从而建立起较为安全的防御体系，这样便很好地解决一些网络事件。积极地解决相关的问题，尽可能地去突破技术的难关，使得智慧城市的信息安全得到较好的保障。

4 结语

5G的发展一定越来越多元、越来越宽带、以及越来越智能综合。现如今的智能被应用的领域越来越广泛，移动数据现在在持续性的暴涨。由于这些情况的影响，必须科学合理地优化5G技术，从而满足数据爆发的需求，使得智慧城市的建设更加顺利，城市的水平整体上被提高一个层次。除此之外，我们不仅仅只对5G进行优化，而且要努力实现数字化，将云计算与经济有机地进行结合，使得信息化迈上一个新的高度，给智慧城市的发展提供持续发展的基础和力量。