智慧城市发展视角下的通信基础设施规划与建设探讨

邓 欢

（广西通信规划设计咨询有限公司，广西 南宁 530007）

0 引 言

智慧城市建设是建设数字中国和智慧社会的重要载体。十八大以来，党中央、国务院高度重视智慧城市建设，在《国民经济与社会发展“十三五”规划》中将新型智慧城市作为我国经济社会发展重大工程项目，并提出要“要建设一批新型示范性智慧城市”。在智慧城市建设过程中，不少专家学者都意识到了通信基础设施建设对智慧城市的关键作用，因此需要用通信基础助力智慧城市建设[1]。

1 智慧城市建设概述和基本原则

1.1 智慧城市建设概述

智慧城市包含八大关键要素，涵盖了城市设计、建设、运营、管理、保障等多个方面，主要包括顶层设计、体制机制、基础设施、城市运行中枢、智慧治理、智慧生态、技术创新的标准体系和安全保障等八个要素。

我国智慧城市的建设大致经历了三个阶段，第一阶段是智慧城市建设的起步期，主要以2008年至2012年为主。该阶段的特点是智慧城市概念刚刚兴起，各领域分头推进行业数字化智能化改造，建设缺乏总体统筹。第二阶段是智慧城市建设的快速发展期，以2012年至2015年为主。该时期智慧城市处在不断探索发展阶段，在国家有关部门的指引下，各业务应用领域开始探索布局联动共享。第三阶段是2016年至今，是智慧城市的逐渐成熟的阶段，智慧城市发展理念、建设思路、实施路径、运行模式、技术手段等全方位升级迭代，进入以人为本、统筹集约、协同创新、重规划重布局的成熟阶段[2]。

1.2 智慧城市建设的基本原则

首先，合理性原则。智慧城市建设必须遵守合理性原则，（1）符合国家的政策法规，（2）符合行业标准，（3）符合技术规范，确保建设成果能符合既定目标，实现应有的功能和效果[3]。

其次，科学性原则。智慧城市建设需具有科学性，智慧城市建设从布局、顶层规划、设计、实施等都需要科学的谋划、科学设计、科学管理、科学维护，智慧城市建设不是简单地复制经验，而是要在实事求是基础上因地制宜地统筹规划，才能保证在实际运行时不出现重大风险和漏洞，保障整体计划顺利进行。

2 通信基础设施建设的必要性

随着智慧城市建设进入成熟期，智慧城市发展的内涵和外延也在不断地完善，形成较为系统的理论，这并不是说智慧城市建设变得模式化和简单化，相反，在经验不断积累丰富的现阶段，智慧城市建设的复杂程度是与日俱增的，对顶层设计的科学性、统筹性的要求更高[4]。顶层设计要高瞻远瞩进行谋划，凸显全域一体的效果；其次分级推进注重差异化布局；最后功能区分与融合促进联动运行。

通信基础设施建设是智慧城市的根基，如果智慧城市是一栋高楼大厦，通信基础就是大楼的地基，只有规划合理、设计规范、前瞻的基础设施，才能有力支撑智慧城市建设对网络能力和网络质量的要求。探索融合感知、传输、存储、计算、处理为一体的战略性设施，是支撑城市经济社会发展的必要条件。随着传统“铁公基”基础设施建设的边际效益降低，以及新一代通信网络兴起和城市功能升级，对通信基础设施的需求发生了很大变化，通信基础设施与智慧城市的配套性需求将迅速扩大。

3 智慧城市通信基础设施规划和建设的内容

在智慧城市的框架下，探讨通信基础设施建设的方向和布局，本文将从移动网络、宽带网络、数据中心等方面展开分析。

3.1 移动网络建设

目前的智慧城市基础网络是以4G网络为主的，可以说4G网络见证了智慧城市的成长和发展。全国4G网络的城镇覆盖率已经超过98%，超过一半以上的城市已实现4G网络的连续覆盖。行政村的4G网络覆盖率也将在“十三五”规划期末达到98%以上。覆盖广质量高的4G移动网络支撑了智慧城市的绝大部分的移动应用，用户感知度相对较高。

随着5G的商用，为智慧城市建设注入了新的动能。目前，北京、上海、广州、深圳、重庆、杭州等几大城市已计划在2019年底完成1万个以上的5G基站建设，全国多个省、市纷纷出台配套政策，争取和鼓励运营商加速5G网络的建设，尽快实现5G网络商用。2019年6月6日，中国移动、中国联通、中国电信和中国广电获得了工业与信息化部颁发的5G商用牌照，5G建设迅速提上日程。

5G移动网络的规模建设与商用能极大地赋能智慧城市建设。城市建设以5G网络建设为抓手，可以培育5G产业体系，推动5G建设与垂直行业应用的融合建设，并渗透到智慧城市建设的几乎所有领域，为市政基础设施、电网、水务、交通、医疗，甚至海洋管理等提供实时反应、高效联动的5G应用解决方案。5G低时延、高带宽的特性应用是当前的主流，在全国40多个试点城市中，5G+高清直播应用项目在试点城市覆盖率超过70%，5G+无人驾驶、车联网和远程手术等对实时性要求高的应用也位居前列。由此可见，5G网络建设，将为智慧城市向更智慧方向发展提供了强有力的支撑，科学布局和规划5G网络，推动5G网络的规模化建设，探讨其广泛的应用场景，是建设新型智慧城市的题中之意。

3.2 宽带网络建设

智慧城市建设中要想实现宽带网络的全覆盖，有效提高宽带流量的速度，达到城市居民对宽带的要求，可以从选取DWDM全光设备作为数据信息的传输网络，确保宽带具有较大的容量与较强的可靠性。通过提高宽带带宽，实现城乡宽带网络的全覆盖，是实现智慧城市的智能应用的基础。

3.3 数据中心建设

在智慧城市通信基础的规划与建设过程中，需要注重对数据中心的建设，聚力打造具备大存储容量、安全性能高、处理信息能力强、可以使用不同服务的云计算环境。2019年工业和信息化部印发了《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》，明确提出引导大型和超大型数据中心设计电能使用效率值不高于1.4，改造既有大型、超大型数据中心电能使用效率值不高于1.8。推动建设高功率低能耗的数据中心，符合智慧城市高效、环保、快速、便捷的要求，是智慧城市的通信基础设施建设重要一环。

3.4 智慧安居服务建设

智慧安居服务在整个的通信基础规划建设中占据着重要的地位，它直接反映智慧城市建设的初衷和目的。因此，在开展智慧安居服务之前，需要切实做好调研工作，在小区中进行试点，在认真观察和分析服务结果后，要针对不同地区的实际特征与需求，科学合理地规划智慧安居服务，从而确保公共区域、居住与商务区域等的各种需求。此外，根据区域的特点来提供服务，如在商务区域，可以打造智慧办公系统，提高工作人员的工作效率；在居住区域，可以建立社区监控系统，提高社区的安全程度等。

4 智慧城市通信基础设施的新探索

在智慧城市的通信基础设施建设中，移动网络、宽带网络和数据中心的建设要以需求为导向，以规划蓝图和目标为导向，设计网络的容量，设计数据中心的存储空间。在兼顾需求和成本的基础上，科学规划建设布局，最大地发挥网络和数据中心的效能。

通信基站的选址一直是通信网络建设的难点和痛点，传统的做法是尽可能地多设立小型分布式基站来扩大无线网的覆盖区域。近年来，智慧路灯或智慧杆柱的出现很大程度上解决了基站的选址难题。智慧杆柱可以集成通信基础设施和市政基础设施，通过集成智慧照明、WIFI、伪基站、城市监测、电桩等多种功能，突破传统杆塔的边界，同时融入智能网关、边缘计算等功能模块，实现数据集成和智慧管理。智慧杆柱已成为新型智慧城市智能设施的重要组成部分，各级政府正积极推进智慧杆柱建设。2018年5月，工信部、国资委联合发布《关于2018年推进电信基础设施共建共享的实施意见》指出，积极推进通信塔与路灯、监控、交通指示等灯杆资源双向共享，推动“多塔合一”“多杆合一”，智慧杆柱建设得到迅速推进。

5 结 论

智慧城市是现代城市建设的高级阶段，是人类对生存环境和居住环境的更高要求的产物。智慧城市建设不是信息化技术的零星拼凑，不是城市板块功能的简单叠加，智慧城市是在新一代通信基础设施的坚实基础上，通过科学的顶层设计、规划和布局，不断研究和应用新技术手段解决建设难点痛点，统筹谋划建设起来的，是通信基础设施与城市建设智慧的结晶。