基于人工智能的5G無線網規(guī)劃和優(yōu)化

張 斌

（福建省郵電規(guī)劃設計院有限公司，福建 福州 350000）

1 引言

5G也就是所謂的第五代移動通信技術，4G的相關技術現(xiàn)在已經發(fā)展得較為成熟，而5G是在4G的基礎之上進行的進一步延伸，網速遠超4G，甚至可以高達1Gbps。在對移動通信以及無線通信研究的過程當中，5G也面臨著眾多的難題，比如：在各個區(qū)域里的移動數(shù)據(jù)會比4G漲1000倍的幅度，連接設備的數(shù)量也會增加較多，大概會漲10倍甚至100倍，對于一些較為典型的用戶而言，數(shù)據(jù)的速度可以提升10倍甚至100倍，設備的使用年限也較之前的長了10倍，延遲速度降低了5倍。不僅僅要對無線接入進行擴展，網絡資源也包含在5G的范圍里，網絡資源要盡可能的高效以及靈活，這些目的的實現(xiàn)，依賴于網絡功能的虛擬化等，只有這些技術得到較好的發(fā)展，才能使其得以實現(xiàn)，因此可知其可以支持新的業(yè)務模式，該模式可以支持較多的不同類型的客戶使用。對于之前的通信網絡而言，在進行網絡部署工作的時候主要是人工完成的，這樣的方法會使得耗費大量的人力以及運營的成本也被顯著的提高，這便使得網絡優(yōu)化面臨的難題越來越多。當前，由于大數(shù)據(jù)的迅速發(fā)展，使得5G的運營管理得到了進一步的提升?，F(xiàn)在的大數(shù)據(jù)已經完全不同于過去的技術，較為龐大的信息量會對5G產生較為明顯的影響，使得數(shù)據(jù)的價值可以發(fā)揮到極致，用戶的體驗更好，使得網絡服務更加完善。

2 基于人工智能的5G無線網絡關鍵技術

在設計5G系統(tǒng)的過程當中，會選擇多種多樣的新技術，從而使得運行的速度得到顯著提升，網絡架構也充分地發(fā)揮了其創(chuàng)造力?，F(xiàn)如今，在接入LTE的時候，選擇的是扁平化的架構，這便使得其時延被降低了很多，與此同時，也使得建網以及維護的成本得到顯著的降低。5G選擇的是C-RAN。C-RAN是一種綠色的接入架構，它包含了集中化處理以及實時云等。C-RAN是想要使用較少花費的光傳輸，在遠端天線以及集中化的中心進行信號的傳輸，構建的基站數(shù)目也較多，占據(jù)大概有幾百平方公里的區(qū)域。C-RAN架構采用的是協(xié)同技術，受到的干擾較少，功耗也較低，成本得以降低，維護也較為便捷，在營運方面的花費較低。之前的有源天線陣列是2D的，后來逐步發(fā)展成為3D的，對于協(xié)作的天線而言，基站可以支持數(shù)量高達128。3D-MIMO還是比較好的一個創(chuàng)新，由于采用了波束智能，所以使得用戶之間不再互相影響，并且其還運用了高頻段毫米波技術，從而使得無線的范圍更加廣泛，信號更加穩(wěn)定。它可以將空間的維度很好的把控在手中，使得無線的質量得到明顯的提升。對于之前的蜂窩而言，它是小范圍的覆蓋，圍繞基站進行相應的組網，但是基站的位置比較固定，不可以進行移動，從而限制了網絡較為靈活的性能?，F(xiàn)如今出現(xiàn)了越來越多的與無線相關的多媒體，之前的組網方式逐漸開始無法滿足用戶的需求。

D2D則突破了基站的限制，它可以直接進行終端的通信，接入的方式也發(fā)生了較大的變化。因為是在短距離的范圍里進行通信 所以信號較為穩(wěn)定，速率、時延以及功耗也都得到了較好的提升；由于終端分布的范圍較為廣泛，所以可以覆蓋較大的區(qū)域，使得頻譜得到了更加充分的使用；它可以支持的網絡架構以及連接方法也變得越發(fā)靈活，是的鏈路更加靈活，網絡也越來越可靠。

除此之外，通過對人口的多少，對5G的用戶進行相應的預測，由此便可以發(fā)現(xiàn)人口與用戶直接的關系是比較緊密的，所以，在規(guī)劃5G的時候，要對相關的數(shù)據(jù)進行全面的分析，通過對數(shù)據(jù)的分析進行初步的預測，進而對未來的發(fā)展作出詳細的規(guī)劃，以及對現(xiàn)在的通信空間也做好詳細的分析探討。采用無線技術可以在較多人群里引入5G信號，從而滿足了多種多樣的業(yè)務需要，使得網絡資源使用的更少，通信的環(huán)境更加完善 對資源進行了更好的優(yōu)化。

3 基于5G網絡的智慧城市移動通信網絡規(guī)劃分析

現(xiàn)如今的技術手段在以較快的速度發(fā)展著，使得5G的發(fā)展腳步也越來越快，實現(xiàn)了較高的可靠性、速度以及時延等，使得用戶的體驗更加順暢。換而言之，5G的網絡架構與之前相比，其靈活性更好，相應的擴展以及組網都可以隨著客戶的需求進行變化，涉及的領域也較為廣泛，在醫(yī)療以及農業(yè)等方面都有涉及，未來的5G一定會越來越節(jié)能，發(fā)展的性能越來越好。但是，隨著5G的快速發(fā)展，也帶來了較多的難題，有錢在運營以及部署方面，由于在網絡上有很多的無線接入的方法，并且在覆蓋方面的能力大多不一樣，它們之間的關系太過復雜，所以帶來了這一些了的難題。

1）人口控制規(guī)劃。現(xiàn)如今的城市發(fā)展越來越趨向于智慧城市的方向，必須做到以人為本，將其放在至關重要的位置，積極地發(fā)現(xiàn)用戶的需求是什么，從而盡最大的努力去滿足用戶的需求，使得5G的優(yōu)化更加科學合理，進而促進智慧城市的發(fā)展，使得人們的生活環(huán)境更加便捷，將5G的作用充分地發(fā)揮出來，使得用戶的生活更加舒適?，F(xiàn)如今有大量的移動設備出現(xiàn)在我們的生活當中，它們被廣泛地應用開來，在對5G進行規(guī)劃的過程當中，可以先考慮用戶的數(shù)量多少以及相關的流量費用等，根據(jù)人們需求的不同進行有針對性的分析，這樣便可以使得規(guī)劃得更加科學合理。在控制5G規(guī)劃的過程當中，可以從集約統(tǒng)籌的方向入手，使得基站的部署質量得到明顯的提升，從而使得基站可以被共享，信號的覆蓋面更加廣泛，幾乎可以達到全覆蓋。不僅如此，5G的試點工作也不可以落下，也必須積極地進行相關的開展，對農村的規(guī)劃應加快發(fā)展的腳步，真正地做到服務人們，不斷的將覆蓋的范圍擴大，不論什么時候都把服務放在首位。

2）城市總體規(guī)劃?，F(xiàn)如今，新媒體也在以較快的速度發(fā)展著，從而使得移動數(shù)據(jù)發(fā)隨之發(fā)生了變化，只有通信網絡打好基礎以后，才能使得智慧城市得到保障，所以，在進行網絡規(guī)劃的過程當中，應該集中力量突破核心技術，從而使得5G更好地為智慧城市提供技術支持。對于建設智慧城市而言，必須得到5G的支持，比如5G的布局等，相關的企業(yè)也必須積極的獻身在智慧城市的建設當中，為其起到較好的導向，使得5G的標準更高，更加超前，進而使得5G對智慧城市起到的作用發(fā)揮到極致。當5G的作用被充分地發(fā)揮出來以后，就可以將發(fā)展方向轉至數(shù)字化，使得大數(shù)據(jù)以及云計算等的發(fā)展速度越來越快。

3）信息防護規(guī)劃。在當今這個信息時代里，必須將信息安全放在至關重要的位置。所以，在建設智慧城市的過程當中，針對5G技術而言，必須將信息安全放在較為重要的位置，不斷的研發(fā)新技術對信息進行保護，從而使得網絡當中的攻擊越來越少，建立的網絡安全體系必須盡可能地科學安全，在搭建網絡規(guī)劃的時候，可以參考相關的流量數(shù)據(jù)，將其過程中的傳輸、生成以及整理等的安全工作盡可能地做好，對信息執(zhí)行最好的安全保護，圍繞著客戶的體驗進行相關的優(yōu)化服務，再加上新技術的運用，使得用戶的體驗越來越順暢。與此同時，安全技術在運行的時候，想要實現(xiàn)動態(tài)的體系構建，必須從應急處理、數(shù)據(jù)分析以及運行等方面進行，從而建立起較為安全的防御體系，這樣便很好地解決一些網絡事件。積極地解決相關的問題，盡可能地去突破技術的難關，使得智慧城市的信息安全得到較好的保障。

4 結語

5G的發(fā)展一定越來越多元、越來越寬帶、以及越來越智能綜合?，F(xiàn)如今的智能被應用的領域越來越廣泛，移動數(shù)據(jù)現(xiàn)在在持續(xù)性的暴漲。由于這些情況的影響，必須科學合理地優(yōu)化5G技術，從而滿足數(shù)據(jù)爆發(fā)的需求，使得智慧城市的建設更加順利，城市的水平整體上被提高一個層次。除此之外，我們不僅僅只對5G進行優(yōu)化，而且要努力實現(xiàn)數(shù)字化，將云計算與經濟有機地進行結合，使得信息化邁上一個新的高度，給智慧城市的發(fā)展提供持續(xù)發(fā)展的基礎和力量。