智慧城市发展视角下的通信基础设施规划与建设探讨

智慧城市发展视角下的通信基础设施规划与建设探讨

王炳华,史公伟,姜利,曹振波

中国联合网络通信有限公司东营市分公司  山东省东营市邮编：257000

摘要：随着我国经济的高速发展,城市化进程也在不断加快。城市规模逐渐扩大,人口数量急剧增加，而基础设施规划建设是城市规划中重要一环。因此我们必须对智慧交通进行合理有效地安排与设计，并完善相关设施和配套设备等工作来提高其使用率及安全性、舒适性、便捷性以及可持续利用程度等等方面。本文首先概述了智慧城市建设相关的理论知识和基本原则；其次分析出通信基础设施建设的必要性及其规划要求；最后对智慧城市通信基础设施计划和建设的内容进行阐述并进行总结。

关键词：通信；设施规划；建设

一、引言

随着互联网技术的不断发展，人们对移动通信网络的需求日益增长。智慧城市的建设，是以物联网、云计算为基础，建立一个集信息采集和数据分析为一体的智能电网，建设过程中需要将各方面资源进行整合。首先在基础设施规划时应充分考虑到当地区位因素与发展战略等影响因素，对设施选址布局及功能配置不同程度的影响；其次要根据实际情况选择合理可行方案并实施管理维护工作；最后还需加强信息化人才引进与培训力度，为智慧城市的顺利运行提供保障和智力支持，保证建设成果实现最大化。

二、智慧城市建设概述和基本原则

（一）智慧城市建设概述

建设“智慧城市”是以城市发展为基础，围绕着数字化、信息化和可持续的方向，充分利用现代化信息技术手段来促进经济社会全面协调地进行。在我国智慧城市发展过程中要遵循以下原则：第一、坚持统筹规划原则，在国家宏观调控政策指导下制定科学合理的城市规划方案；第二、坚持因地制宜原则以及区别对待等基本方针；坚持统一性与特殊针对性相结合原则，根据各地区特色发展条件确定不同建设规模及层次结构、城市能分区和空间组合方式，并对其布局加以优化调整，从而实现区域协调发展[1]。

（二）智慧城市建设的基本原则

1、坚持统一规划原则

统一规划原则是指智慧城市要根据各地区的经济发展水平、基础设施建设情况和社会需求等因素，进行统筹安排以确保各区域内设施之间能相互协调，并实现整体效应。同时坚持统一标准，由于不同地区在地理上存在的差异性较大且不均衡现象明显问题导致各个地区的交通网络难以达到一致。因此必须对其规划方案加以完善与改进，并且也要根据各地区发展水平制定符合实际情况的基础设施建设目标、规模等相关指标和要求来进行综合评估分析。比如说:道路、广场等公共建筑都需要考虑到其使用要求，而对于大型公共设施来说主要包括以下几个方面：(1)基础设施的配置应满足人们出行、娱乐以及旅游活动所需；（2）公共设施应该具有可识别性与共享性等特点；（3）在交通规划时应当保证城市整体布局的统一和完整性,避免出现重复建设造成资源浪费。

2、坚持前瞻规划原则

智慧城市的建设是一项长期发展规划,在规划过程中要坚持前瞻性和可行性原则。首先，制定好整体方案后就需要做好顶层设计；其次就是对技术进行选择、分析以及实施等各个环节工作之后才可以开始具体施工活动；最后则是在整个项目完成之前就应该考虑到各种问题并做出相应措施以保证其顺利运行，并实现最终目标。确保所需资源的合理分配、使用效率最大化且利用率达到最优状态，从而为人们提供更好更优质生活环境，使智慧城市建设成为一个理想的现代化都市。

在制定过程中，还要充分考虑到地区差异性。首先需要对智慧城市基础设施进行整体规划和设计，将不同区域内存在差距的设施设备进行合理配置；其次还应该根据现有技术条件、资源状况等因素确定具体指标值与数据计算方法是否适合于智能化建筑标准体系；最后还要结合国家政策法规等方面综合考量，然再决定建设方案或施工图[2]。

3、坚持合理规划原则

智慧城市发展是一个系统的工程，因此建设规划工作在制定过程中要坚持科学合理原则。首先必须保证政策与地区整体性、协调性和可持续利用原则；其次是统筹兼顾经济社会发展需求；再次就是统一规划、统一部署的基础上实现资源共享和优化配置以及统筹区域交通等基础设施建设。

智慧城市建设是基于信息社会，将城市发展与城市规划相结合，通过对智慧交通、网络化基础设施等方面的综合利用和改造完善后再进行整体设计。在制定智能通信设施布局时应遵循经济性、可行性以及先进性等适用原则并结合实际情况选择合适区域规划方案。具体内容包括：（1)统筹城乡协调、区域联动发展战略思想；（2)全面考虑经济社会因素对基础性设施需求变化趋势；（3）建立以人为核心的基础设施建设机制；（4）明确政府主导下统一领导下科学合理布局，各部门之间分工合作并充分发挥各自优势，促进规划方案有效实施。从理论上来讲，智慧城市发展需要以政府为主导,市场为载体,市场主导型的思路进行推进工作。

三、国内外通信基础设施建设现状及问题

（一）国内通信基础设施建设特点

我国城市通信网络发展历程总体上是以传输信号为主,光纤为辅的，并且在建设过程中存在一定的问题。由于中国幅员辽阔，人口众多等因素导致了信息资源分布不均匀等问题。主要问题包括：一、目前国内大部分地区都在宽带和卫星覆盖范围内，由于其范围小并且没有统一规划管理造成了资源浪费严重；二、缺乏对基础设施进行合理有效地统筹与安排；三、相关部门之间沟通交流较少也是阻碍其发展的重要原因之一，因此在建设过程中需要加大力度解决这些问题

[3]。

（二）通信基础设施建设中的应用

随着智慧城市的快速发展，建设中对通信基础设施规划和布局方面提出了更高标准，这也是一个必然趋势。在数字化、网络全球化背景下，我们应该充分考虑到未来智能电网建设的需求。“十三五”期间我国将大力加强信息化基础工程，设施建设工程以及项目管理制度体系研究及实施工作。在国家重大专项资金支持下进一步完善信息资源开发利用机制，对加快推进智慧城市试点建设进程和实现全面覆盖等方面提出了明确要求：需要加大对通信基础设施规划、设计与施工质量监管力度，进而提高通信基础设施建设。

（三）国外通信基础设施建设的经验与启示

国外的智慧城市发展模式与基础设施建设中,以政府主导为主,市场运作为辅。在规划设计阶段就应该充分考虑到社会需求，技术水平等方面因素。我国目前仍处于初步探索时期，需要借鉴发达国家成功案例和经验来完善自身问题所在；同时也要注重对已有成果进行总结分析并结合实际情况做出新一轮规划调整及补充内容的制定工作；在基础设施建设中还应注意与时俱进，不断更新基础设施设施，提高技术含量以满足人们日益增长的需求。

四、通信基础设施建设的必要性

随着经济的不断发展，我国城市建设规模也在逐渐扩大，而对于光纤通信网络基础设施规划的必要性就显得尤为重要。第一、由于人们对信息服务需求增长迅速，随着互联网技术和信息技术快速进步与普及应用后所产生了大量数据存储量、传输速度等方面带来巨大变化；第二、人们生活水平提高使得越来越多人口涌入大城市，而导致交通压力增大以及出行困难，这都成为制约城市发展的主要因素之一,而智慧通信基础设施规划建设可以有效解决这些问题并缓解这种情况。但是当前我国各地区之间信息资源共享机制不健全以及缺乏相应专业人才支撑，因此需要加强对于智慧通讯基础设施规划中相关问题进行研究并做出一定程度解决对策以更好地推动信息化的发展进程与完善工作。例如：可以通过智能化网络平台来更好地实现资源共享,从而为城市发展提供更多可能性；加强对于智慧通讯基础设施规划中相关问题进行研究并做出一定程度解决对策以更好地推动信息化的发展进程与完善工作[4]。

五、智慧城市通信基础设施的规划要求

（一）通信基础设施规划的数量

在智慧城市发展的过程中,建设规划数量是一个重要因素。它不仅关系到整个社会经济、文化和政治稳定与和谐发展，同时也直接影响着城市规划布局。从我国目前情况来看主要存在以下几个问题: 第一个方面在于缺乏统一标准、没有明确目标以及协调机制不完善；第二个方面就是缺少科学合理有效的基础设施规划体系，导致在进行智慧城市整体设计时难以形成系统化的建设规划方案，最终造成资源浪费。

因此在建设过程中，我们要根据实际情况来制定合理有效地规划，对现有通信基础设施进行改造。由于当前社会信息网络和智能终端设备数量都较多，所以为了更好地为智慧交通服务体系提供保障性作用，可以对原有通讯设施改建、扩建或者新建部分设施。同时还需要考虑，如何能够满足未来城市发展需求而不造成不必要损失,我们在建设过程中必须重视对现有资源利用率最大化。

（二）通信设施容量满足要求

根据我国城市建设的发展现状,在智慧通信基础设施规划中,应该充分考虑到未来可能出现的需求,从而对现有技术进行完善。例如：智能化水平，随着科技和经济不断进步以及社会生产力水平提高等因素影响，信息传输速度也会得到提升，另外还需要保证信息传递效率与准确性，同时还要确保数据能够准确无误地传送到用户手中为人们提供服务质量的保障工作。更加重要的是要充分考虑到未来可能出现的各种需求,从而对现有技术进行优化升级[5]。

智慧通信基础设施是在城市的发展规划中，考虑到未来建设的可能性。第一、要有合理、有效地利用资源；第二、要充分利用空间， 对现有设备进行改造和更新换代；第三、提高效率并加强管理能力等方面都需要投入大量资金来完成；第四、重要的是对原有技术和服务平台做出相应调整或补充工作等等这些都是需要在智慧城市发展过程中所必须的，因此我们应该从多方面考虑建设基础设施，使其满足要求。

（三）保证信息的畅通

在智慧城市建设过程中,要充分考虑到不同需求和条件下人们所需要的通信设施，确保信号传输质量。为了保障光纤接入点与其他线路之间、网络节点，以及设备终端等能够良好运行通讯工作，就必须满足其要求：①保证信号输入端接地可靠；②确保接收端的电源电压稳定且无损坏；③在传输过程中不发生故障。

六、智慧城市通信基础设施规划和建设的内容

（一）移动网络建设

随着“互联网+”的发展,我国已经有了初步规划,并陆续制定出相应政策，如建设智慧城市、打造智能交通系统和智能信息网络等。在未来的发展中我们要积极推进移动互联网技术与现代通信基础设施建设相结合，因此在建设过程中，我们首先必须解决的是如何保证信息传输质量，确保数据交换和共享及时；其次就是加强对移动通信技术与设备性能提升方面相关标准，对其工作进行指导；最后还要做好移动信号接入网关问题及管理维护等一系列管理工，进一步提高光纤宽带网络系统的可靠性以及安全性。

在建设智慧城市的过程中,我们应注意以下问题: (1)移动网络是智能基础设施，由于我国经济发展水平与技术条件有限,所以移动互联网建设还处于初级阶段。因此要大力推进物联网和云计算等新一代信息技术的应用和开发工作，在4G网、数据中心、宽带以及高速路等方面进行深入研究并实现全覆盖目标。同时基础设施规划设计中对通信资源分布情况进行分析,从而建立起一个统一规范标准体系； (2)加强对无线接入网的规划，由于我国经济发展水平相对落后以及基础设施不完善导致了目前国内大部分地区都没有宽带和互联网覆盖，其范围有限且分布不合理情况发生在城市中。移动网络建设也存在很大问题，比如：网络信号质量较差,线路复杂、布局分散等一系列因素造成了用户体验不佳等等现象出现[6]。

（二）宽带网络建设

宽带网络的建设是城市智慧交通规划中重要组成部分,对其进行有效利用，能够在最大程度上保证信息资源和通信基础设施的使用效率，同时也为未来发展提供了新思路。目前我国大部分光纤传输设备都存在着一定问题。主要体现在：带宽较窄；光纤线路长度较长且不连续；宽带网络建设成本高且易受外界因素影响而产生波动性，从而造成信号质量下降或延迟等一系列的问题和不足之处出现。

然而，宽带网络是由宽带、射频或高频组网技术和多路高速通道等组成，其功能包括传输信息、接收数据处理与控制等。在城市建设中要充分利用光纤通信设施的优点，首先应从满足人们对无线环境要求出发制定合理的无线接入方案；其次需要提高系统带宽容量以降低成本，并实现高效率运行，以确保系统稳定可靠地工作；最后还需保证宽带网络接入点和主干网之间具有足够多数量级交换频差，从而减少传输过程损耗并增加可靠性等。

（三）数据中心建设

数据中心建设是智慧城市发展的核心，也是基础。数据中心在进行基础设施规划时，主要参考的是现有标准模板和现有网络平台。“宽带网”中数字技术已经被广泛使用到各个领域，但是由于目前缺乏统一规范、系统化的标准来指导其发展工作以及管理维护工作等问题，导致现在通信建设存在着许多不足之处。首先由于不同地区和部门所制定的规范文件不一样，所以各地区、各单位之间不能相互借鉴或照搬国外技术标准，并存在一定难度；其次可能造成数据中心建设成本过高而导致无法满足用户需求，进而降低了整体规划效果；最后是在建设过程中会出现很多不兼容的现象。

数据中心建设是智慧城市发展的核心,在数字化、网络化技术快速发展背景下,建设好数据信息共享平台和基础设施规划工作迫在眉睫。具体包括：(1)标准复制：将标准化文件中的格式、符号等进行统一整理并输入到系统平台上。将标准复制粘贴进系统中，通过规范性流程对不同类型用户使用相同或相似产品进行服务； (2)业务融合：将智慧城市发展过程当中产生的数据信息共享,实现各应用间数据交换与资源整合工作。

（四）智慧安居服务建设

智慧城市的建设是以数字化、信息化技术为基础,并借助于网络通信等手段实现基础设施智能化，使其更加贴近生活。但与此同时也带来了一系列问题，首先由于我国各大城市发展不平衡导致交通拥堵现象严重；其次在信息资源整合方面存在一定难度，且难以解决的是数据共享平台缺乏统一标准和规范性；最后就是智慧安居建设过程中的政策法规体系尚需完善，规划管理体制有待进一步改革与创新等等，这些都为智慧城市基础设施建设提出新要求。

在这个过程中,数字技术的应用对信息基础设施规划提出新要求。 首先是新媒体平台和数据资源共享机制被广泛接受并得到认可；其次是智慧通信网络化、智能终端设备高速增长，宽带接入能力进一步提高以及无线传感网互联互通水平不断完善；最后则是从“互联网+”角度出发，将城市建设与信息化发展有机结合起来。

七、总结

通过对智慧城市发展过程中的基础设施规划和建设问题进行研究,我们可以发现，我国在智慧交通方面已经取得了一些成绩,但仍存在不足之处。例如:我国目前的智能电网还没有全面覆盖；网络信息资源整合度不够、信息交换平台不完善等。因此本文提出要加快信息化基础工程建设、管理模式创新以及加强通信设施规划和运营管理体系一体化发展，来促进城市基础设施规划与服务水平提升,从而更好地发挥其在智慧交通中应有作用。

参考文献

[1]邓欢.智慧城市发展视角下的通信基础设施规划与建设探讨[J].通信电源技术,2020,37(02):208-209.

[2]张伟.智慧城市通信基础规划与建设应用探讨[J].中国新通信,2019,21(08):6-7.

[3]赵洪亮.智慧城市发展中通信基础规划与建设[J].电子技术与软件工程,2018(18):29.

[4]姚建凯.智慧城市建设要求下的通信基础设施规划[J].中国新通信,2014,16(02):111.

[5]陈如波,傅晓东.智慧城市建设要求下的通信基础设施规划标准修订[J].规划师,2013,29(06):62-65.

[6]武文卿.加强城市通信基础设施规划和建设[J].中国招标,2015(42):22-23.