智慧城市中5G 移动通信技术应用研究

乌 达，陈刘喜

（内蒙古自治区邮电规划设计院有限公司，内蒙古 呼和浩特 010020）

0 引 言

智慧城市建设需要现代化信息技术的支持，具体包括物联网技术、信息化数据传输技术等。加强对智慧城市的建设，可以为人们的生活和工作提供更多的便利，以满足人们需求。5G 移动通信网络在智慧城市各领域中得到了广泛应用，可以促进我国城市的可持续发展。

1 智慧城市与5G 通信网络特点

1.1 智慧城市

在城市建设中积极融入现代化信息技术，可以加快传统城市创新转型进程，特别是大数据、物联网等技术的运用，可以推动智慧城市建设工作稳定开展。与以往城市规划相比，智慧城市服务更完善，且充分体现出现代化、智慧性以及高效便捷的特点，促进我国城市的可持续发展[1]。

1.2 5G 通信网络特点

随着我国网络技术的不断发展，用户数量和业务需求不断增加。4G 技术的实际体验速率比较低，需要连接大量的终端。在5G 时代环境下，相较于4G 通信，其特点更为鲜明，具体表现在3个方面。一是传输速率明显提升。目前长期演进（Long Term Evolution，LTE）等值速率在100 Mb/s，而5G 则在该基础上有进一步的提高，可以切实满足用户的实际需求，增强其体验感。二是具有多个连接接口，产生的功耗比较低。结合具体数据，5G 网络数据连接密度达到106/km2，与4G 相比增加了100 倍，加之耗能比较小，因此可以提升效率。三是时延比较低。5G 网络端与端间时延已缩短为4G 的1/5，能够在高速度下进行有效通信[2]。

2 智慧城市中5G 移动通信技术的关键技术

2.1 无线网络技术

为做好5G 移动通信用户数量的准确预测，首先需要注意人口规模和人口年龄段的划分，因为不同年龄段的人群特点不同，所以通信需求也会存在一定的差异。人口规模与使用用户数量关系密切，因而相关部门在进行规范时，需要整理和分析有关数据。在此过程中利用无线网络传输技术具有的先进性，将5G网络接入到人口比较密集的区域或用户数量比较多的区域，完成网络接入后，可有效满足各个业务需求。

2.2 无线传输技术

有关设计人员在进行5G 移动通信网络系统设计时，应结合无线网络，利用频谱效率技术，设计新型网络架构，从而提升5G 移动通信的速度。结合实际，无线通信技术已在多个领域中得到有效应用。为有效保证雷达信号处理的有效性，应在不进行循环插入的基础上，对不同载波之间的宽带进行合理设置，最大限度保证信号在传输中的可靠性，满足相关要求。对于多进多出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术，可在一定程度上提高部分空间的分辨率，有效把握维度。

3 智慧城市中5G 移动通信技术的应用范围

3.1 智能电网

在5G 移动通信技术的支持下，改变以往作业模式，以实现电力流与信息流之间高度融合的目标[3]。在电网实际运行期间，需根据具体情况和需求完成对相关设备的检测，确保能源运输可以稳定进行。针对5G 移动通信技术在智能电网中的应用情况，主要表现在以下3个方面。一是智能自动化配电。随着5G时代的到来，我国智能自动化技术水平显著提升。智能化电网的实现，需合理运用现代化设备和科学的管理方式。自动化配电可通过通信网络系统对配电网运行状况进行实时监控，如果运行中出现故障，自动化开关的运用可在故障发生时起到隔离的作用，并且能够及时通知相关人员进行处理。二是精准负荷控制。通过对5G 移动通信技术的应用，可对电力负荷进行有效控制，凭借该技术的优势可以有效提高电力负荷控制系统的精确度，还能合理把控故障用户的可中断负荷，进而避免对用户产生影响。三是低压用电信息采集。对于低压用电信息采集，主要是通过对用户用电信息的收集，掌握用户用电情况。现阶段对用户用电信息采集使用的是传送计量所用的数据，通过使用集中器来采集终端信息。在5G移动通信技术的运用下，可以显著提高信息采集工作的细化程度[4]。

3.2 智慧交通

在整个城市建设和规划中，交通规划和建设是比较重要的环节，需相关部门予以重视。在推动智慧交通建设期间，通过有效应用5G 移动通信技术，可支持各车辆间的被动感知感应，提升城市交通率。另外，在现阶段城市交通运输过程中引入5G 移动通信技术，能够对车辆进行智慧化调度，这不仅可以减少安全事故的发生，还能够对交通发展成本进行有效控制。另外，随着城市交通系统和物联网的结合，逐渐形成具有综合性的信息处理系统，辅助交通管理人员有效掌握交通数据，高效完成对数据的传输和处理[5]。

3.3 智能驾驶

智能驾驶包括自动驾驶、远程驾驶等。作为汽车厂家，通过引入5G 技术，利用其具有的高宽带、低延时特点，可以有效处理驾驶过程中常见的问题，在运输稳定性方面发挥重要作用，因而在现阶段交通发展中得到了广泛应用。5G 技术的车载智能计算平台如图1 所示。

图1 基于5G 技术的车载智能计算平台

3.4 智能家居

智能家居在5G 移动通信技术的有效支持下，利用信息传输对家居设备进行控制，如图2 所示。而在智能家居系统的建设、发展和应用中，需要具有高速率和高宽带网络系统的支持。因此可以借助5G 移动通信技术的优势，增强用户智能家居的体验感，不断提升其生活质量。另外在该技术的使用下还可实现智能安防控制系统，保证可以及时发现盗窃事件，降低用户损失[6]。对于5G 技术在智能家居中的应用，需要多方面技术支持。第一，物联网技术。5G移动通信技术具有低延时和高速率的特点，经过不断发展，可以更好地满足现代物联网的应用需求，实现智能家居的自动化管理目标。第二，智能交互技术。利用5G 移动通信技术具有的低延时优势，可有效解决人机在交互中存在的延迟性问题。第三，云技术。5G 网络提升了数据的传输速率，使得视频均能够在该网络下流畅播放。利用云计算，用户可将大量的视频资源和文件等传输到云端，使用时可随时下载。

图2 智能家居

3.5 智能照明

随着5G 移动网络技术、物联网技术的融合，智能照明系统得到广泛应用。该系统可根据人们步行情况和车辆数量情况，自动调节灯光。另外，通过该技术的有效运用，智能化照明系统可以有效节约资源，满足现代我国社会经济的可持续发展要求。

4 智慧城市中5G 移动通信技术的优化部署

4.1 5G 移动通信技术在城市主体规划的应用

近年来，我国信息技术水平不断提升，城市发展模式发生明显变化。结合当前城市建设的情况，通过引入现代化技术，可以显著提升数据工作开展的效率。为提高城市规划的合理性，可借助移动通信技术进行相关工作。另外，该技术对促进智慧城市发展中具有重要意义。如在智慧城市建设期间采用千兆光纤技术，可以较好地完善网络通信技术的设施，并帮助相关部门确定城市发展规划。对于移动通信企业，应明确自身的发展规划，发挥对智慧城市建设的主导作用，遵循高标准和高要求原则，科学部署移动通信网络的建设工作[7]。

4.2 将5G 移动通信技术在城市人口控制规划的应用

借助5G 移动通信技术具有的优势，对人口数量和规模进行合理分析。相关部门需应用信息技术对人口规模进行科学规划，做好对用户使用量的预测，同时还应使用相应的设备进行城市规划。在推动智慧城市发展期间，相关部门可通过构建集约统筹规划网络，为智慧城市建设奠定良好基础[8]。

4.3 5G 移动通信技术在安全规划的应用

为推动智慧城市建设的有序进行，首先需要注重其安全性，严格按照安全性规划原则，加强对重要行业信息的保护力度，并构建科学合理的建设防护体系和安全结构。针对城市建设中涉及的各类信息、储存及应用环节，需要做好管理，以确保各个环节可以得到有效监督和控制。只有这样才能够在智慧城市建设和发展中，有效避免信息安全问题的发生[9]。

4.4 5G 移动通信技术在区域网络规划的应用

5G 移动通信技术的网络结构体系具有鲜明特点，即多层次、立体化。借助该技术的层次分析法，能够帮助相关人员对网络结构接入和控制进行有效分析，逐渐形成协同控制模式，不断提高资源利用效率。因而相关部门在城市区域网网络规划中，应注重对5G移动通信技术的应用[10]。

5 结 论

在现阶段社会的发展环境下，5G 移动通信技术逐渐成熟，且在推动智慧城市建设中发挥重要作用。在建设智慧城市的过程中，相关部门和人员首先需要正确认识5G 技术的优势，立足实际情况，将该技术合理应用于智慧城市的各模块建设，从而实现智慧城市的可持续发展目标。