《通信概論》課件 任務1 智慧城市建設

項目五5G技術任務1

智慧城市建設城市規(guī)劃一無線網絡規(guī)劃二學習內容通信概論典型應用場景三城市規(guī)劃一通信概論城市規(guī)劃的新常態(tài)土地布局的規(guī)劃

在城市土地的規(guī)劃中，應當首先做好區(qū)域內全部組團的有效統(tǒng)計，劃分為舊城區(qū)與新城區(qū)兩大塊，同時細化分析區(qū)域單元中的各項功能定位。其中舊城區(qū)應當重點突出文化保護、居民居住的功能，新城區(qū)則主要負責居住、文體活動等重要功能。用地密度區(qū)分將某市的主城區(qū)按照功能不同劃分成不同單元，結合城市的總體性規(guī)劃，劃分市區(qū)的用地密度區(qū)域，具體為密集市區(qū)、普通市區(qū)、市郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農村以及限建區(qū)6類。0102組團區(qū)域密度

根據組團密度的緊急情況、人口數量、通信用戶的發(fā)展態(tài)勢、未來經濟發(fā)展情況、人口增長數量的預測等要素，對組團的區(qū)域密度進行劃分，將舊城區(qū)劃分到密集市區(qū)中，新城區(qū)劃分到普通市區(qū)中。035G無線網絡規(guī)劃的重點1移動通信的需求預測

通信預測的基礎是人口數量，用戶的規(guī)模同人口數量密不可分，因此在對5G網絡做出規(guī)劃時，應當首先考慮到該區(qū)域內人口數量及其增長態(tài)勢。使用普及率方法預測具體人口數，并根據電話普及率和移動運營商的市場規(guī)模數據預測用戶規(guī)模。

同時，通過移動電話的普及率做出預測基礎，考慮到該區(qū)域在規(guī)劃期間內通信的發(fā)展態(tài)勢，一人可能擁有多部手機的情況，還需要考慮用戶需求的變化、移動通信技術、用戶所選擇的運營商、通信資費的調整、數據用戶的增加等因素做出具體預測。5G無線網絡規(guī)劃的重點2鏈路預算分析結果

基站建設中，關于覆蓋規(guī)劃范圍這一問題，需充分考慮到傳播中各項路徑所出現的損耗、鏈路覆蓋與平衡等要素，確定每一基站最大限度的覆蓋面，并基于此估算出區(qū)域內覆蓋的最小基站數。準確計算基站覆蓋面需使用鏈路計算這一方法。城市的快節(jié)奏發(fā)展，使得城市建筑、組團用戶的分布存在一定變化，因此需根據不同規(guī)劃時期來靈活設置網絡結構，除了需滿足用戶的需求容量外，還需要實現區(qū)域普通覆蓋的功能。5G無線網絡的規(guī)劃目標，根據不同運營商的頻段、制式，結合所計算出的鏈路預算，充分考慮到區(qū)域覆蓋深度與廣度，合理確定各基站之間的間距。5G無線網絡規(guī)劃的重點3社會與經濟效益

通過合理規(guī)劃，城市新增多個站點，大幅度節(jié)省了租憑面積和實際用地面積。由于5G無線網絡與城市規(guī)劃一同進行，因此也減少了基礎設施的相關建設，減少了建設用地，大大節(jié)省了成本支出。5G獨有的網絡特點

在5G無線網絡規(guī)劃的各個階段，不能完全照搬4G無線網絡規(guī)劃的思路，應結合5G高頻率、高容量、更小覆蓋半徑的技術特點，摸索出5G無線網絡規(guī)劃的特殊模型。

需要將網絡進行切片化，傳統(tǒng)覆蓋場景再細分為子場景，有針對性地進行網絡規(guī)劃，并以商務辦公區(qū)、密集住宅區(qū)、高鐵、地鐵等大連接場景為網絡規(guī)劃建設重點，做到高度集約化，提高社會與經濟效益。

重點考慮業(yè)務預測和覆蓋規(guī)劃的同時，容量規(guī)劃也應提上日程。后期的網絡規(guī)劃應結合當地5G網絡的發(fā)展狀況，在繼續(xù)優(yōu)化網絡結構和補盲的同時，從技術、效益等多方面考慮，適當進行網絡覆蓋的地理性延伸。5G網絡與城市規(guī)劃的深度匹配

5G制式工作頻段更高，基站覆蓋半徑更小，用于覆蓋的基站數量將更多更密集，在網絡規(guī)劃和建設時更應注重與城市規(guī)劃各場景和功能區(qū)域的深度匹配與結合。（1）城市重大基礎設施（2）新建住宅小區(qū)及商住樓（3）城市街區(qū)、廣場等在積極開展城市規(guī)劃和建設的過程中，必須充分考慮到5G無線網絡的規(guī)劃建設，為提升城市的信息化水平而努力，統(tǒng)籌考慮當前以及將來通信網絡的情況，結合城市總體規(guī)劃、通信用戶規(guī)模、城市信息設施的建設等，制定出移動基站的改造和升級方案。5G無線網絡關鍵性能指標移動性時延用戶感知速率流量密度峰值速率連接數密度能源效率無線網絡規(guī)劃二通信概論城市規(guī)劃的新常態(tài)土地布局的規(guī)劃

在城市土地的規(guī)劃中，應當首先做好區(qū)域內全部組團的有效統(tǒng)計，劃分為舊城區(qū)與新城區(qū)兩大塊，同時細化分析區(qū)域單元中的各項功能定位。其中舊城區(qū)應當重點突出文化保護、居民居住的功能，新城區(qū)則主要負責居住、文體活動等重要功能。用地密度區(qū)分將某市的主城區(qū)按照功能不同劃分成不同單元，結合城市的總體性規(guī)劃，劃分市區(qū)的用地密度區(qū)域，具體為密集市區(qū)、普通市區(qū)、市郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農村以及限建區(qū)6類。0102組團區(qū)域密度

根據組團密度的緊急情況、人口數量、通信用戶的發(fā)展態(tài)勢、未來經濟發(fā)展情況、人口增長數量的預測等要素，對組團的區(qū)域密度進行劃分，將舊城區(qū)劃分到密集市區(qū)中，新城區(qū)劃分到普通市區(qū)中。035G網絡典型覆蓋場景室外廣域覆蓋是移動通信系統(tǒng)最基本的覆蓋方式，即為移動用戶提供連續(xù)的、無縫的移動業(yè)務，以用戶的移動性和業(yè)務的連續(xù)性作為基本目標。該種場景在5G網絡中最大的挑戰(zhàn)在于為用戶提供100Mbps以上無線速率如何保證大范圍的連續(xù)覆蓋，這要求無線基站的站間距更小，需要建設更多的5G基站。室內熱點覆蓋主要指城市區(qū)域高檔寫字樓、星際酒店、大型商務娛樂場所等，以提供高速數據傳輸速率和大流量密度為目標。該種場景在5G中的挑戰(zhàn)主要在于如何在較小的區(qū)域內為眾多用戶提供高速的數據速率。01025G網絡典型覆蓋場景低時延物聯網控制也是5G新拓展的場景，主要基于工業(yè)4.0的應用需求，如無人駕駛汽車、無人工廠等。在該場景下業(yè)務應用對時延和可靠性要求很高。04低功耗數據采集是4G向5G演進新拓展的場景，主要是基于大數據、云計算、智慧城市、智能農業(yè)、智慧水務、森林防火等以傳感和數據采集為目標的應用需求。在該種應用場景下，需要接入的設備終端數量眾多、分布范圍廣泛，但對數據的傳輸速率要求不高，主要是小數據包發(fā)送，發(fā)射功率也較低，對其他終端的干擾較小。。035G無線網絡架構設計原則高度的智能性實現承載和控制相分離，支持用戶面和控制面獨立擴展和演進，基于集中控制功能，實現多種無線網絡覆蓋場景下的無線網絡智能優(yōu)化和高效管理。網元和架構配置的靈活性物理節(jié)點和網絡功能解耦，重點關注網絡功能的設計，物理網元配置則可靈活采取多種手段，根據網絡應用場景進行靈活配置。0102建設和運維成本的高效性5G網絡建設和運維成本是一個龐大的數目，只有在成本方面具有高效性的設計方案才能得到商用，成本目標是5G無線網絡架構設計首要考慮目標。03典型應用場景三通信概論5G無線網絡架構設計原則eMBB典型應用包括超高清視頻、虛擬現實、增強現實等。這類場景首先對帶寬要求極高，關鍵的性能指標包括100Mbps用戶體驗速率（熱點場景可達1Gbps）、數十Gbps峰值速率、每平方公里數十Tbps的流量密度、每小時500km以上的移動性等。其次，涉及到交互類操作的應用還對時延敏感，例如虛擬現實沉浸體驗對時延要求在十毫秒量級。URLLC典型應用包括工業(yè)控制、無人機控制、智能駕駛控制等。這類場景聚焦對時延極其敏感的業(yè)務，高可靠性也是其基本要求。自動駕駛實時監(jiān)測等要求毫秒級的時延，汽車生產、工業(yè)機器設備加工制造時延要求為十毫秒級，可用性要求接近100%。0102mMTC典型應用包括智慧城市、智