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第1篇

【關鍵詞】智慧燈桿 連續覆蓋 深度覆蓋

[Abstract] The intelligent lamp-post product can satisfactorily deal with difficulties in the 4G network construction and play a key role in the 5G network architecture in the future. Therefore， existing 4G networks and the intelligent lamp-post system were investigated to derive applicable scenes and the construction scheme of the intelligent lamp-post in 4G networks. Problems of the continuous coverage of the outdoor road， the deep coverage of business hot spots and the supplementary coverage of blind spots in 4G networks were effectively solved. Finally， the significance of the intelligent lamp-post in the construction of 5G network architecture was discussed and the complete access mode to be referred was expounded.

[Key words]intelligent lamp-post continuous coverage deep coverage

1 引言

S著現代城市建筑越來越密集，原有的網絡水平已不足以滿足人們對語音及數據業務的需求，移動網絡尤其是4G網絡建設規模成倍地擴大。而與此同時，由于城市居民對基站的認知越來越高，對輻射的防范意識也越來越強，導致基站建設選址越來越困難，甚至建好的基站都會出現逼遷等問題。通信基站站址資源緊缺已經成為無線網絡建設發展的瓶頸。

面對上述問題，公網通信必須尋求創新思路，利用一切可以利用的公共資源，解決日益緊張的站點資源問題。智慧燈桿的開發能及時地補充移動通信運營商的覆蓋問題，解決室外道路的連續覆蓋、商務熱點區域的深度覆蓋以及作為覆蓋盲點的補充覆蓋等問題。作為公共設施的路燈桿資源和智慧燈桿，將來會遍布于城市的每一條道路及大部分公共場所，而且占桿，將來會遍布于城市的每一條道路及大部分公共場所，而且占地面積小，且相應設有管網設施，對于一些難以建設無線宏基站的區域，能實現快速建站，有效提升網絡質量。

本文分析了智慧路燈桿的應用場景，并以此為載體，重點研究了4G公網覆蓋的解決問題和未來5G網絡的架構。

2 智慧燈桿簡介

智慧城市的建設目的是“能夠充分運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運作核心系統的各項關鍵信息，從而對民生、環保、公共安全等在內的各種需求做出智能的響應，為人類創造更美好的城市生活”。因此，智慧城市需要一個信息采集、和傳輸的載體。而智慧路燈以路燈桿為載體，是集成了各種信息設備、技術創新復合應用的智能產品，具備智慧照明、環境信息采集、安防及道路智慧監控、微基站、信息、應急可視廣播以及電動汽車智能充電樁等多種功能。如圖1所示，智慧燈桿采用模塊化結構設計，可以根據不同需求和不同的應用場合，選擇不同的功能模塊，成為智慧城市大數據入口的接入點。

3 4G網絡建設現狀分析

近年來，我國移動通信行業進入高速發展期，尤其是4G網絡的建設完成了式的發展。4G網絡環境下，移動通信業務呈現了多元化發展趨勢，且服務質量得到了大幅度提升。在5G技術還未完善普及之前，4G網絡依然是移動通信的主干。

4G網絡經過近幾年工程建設，已具備相當規模，城區和主要鄉鎮地區都已完成覆蓋，移動和電信的4G+網絡也已覆蓋至全國所有城市，在網絡建設和業務發展上都取得了很大的進步。但是隨著業務的發展，4G建設的問題也慢慢凸顯出來：

（1）城區熱點地區的容量問題；

（2）城區有覆蓋需求但是站點協調困難區域；

（3）道路覆蓋的連續性問題；

（4）封閉式小區內部弱覆蓋問題；

（5）園區、景區等建站困難但需求集中區域。

上述問題如果僅僅采用傳統的室外宏站或室內分布系統方式建設，一是很難完全解決，二是浪費投資，所以需要在建設方式上引入更加先進的理念，利用各種資源進行4G網絡的建設。

4 智慧燈桿在4G網絡中的應用研究

4.1 適用場景

宏基站是4G網絡結構的基礎，在網絡中具有不可替代的作用，但是4G使用的頻段較高，導致無線信號的繞射能力減弱，對于現在高樓高架林立的密集城區，會出現很多的末梢陰影區域。而且隨著民眾自我保護意識的增強，宏站建設的限制越來越多，協調難度也越來越大，進駐困難、租用機房都給宏站建設帶來了挑戰。

智慧燈桿站的引入，能很好地解決上述問題。從網絡結構來看，作為宏蜂窩的補充，在有需求的地方建設智慧燈桿，解決局部盲區、末梢陰影和提升網絡容量。從建設難度上來看，智慧燈桿的外型跟傳統基站完全不一樣，既能滿足城市規劃建設的美觀要求，又能消除大眾對基站的恐懼心理。

針對4G網絡建設的具體問題，智慧燈桿的典型場景有：

（1）語音和數據業務熱點區域：主要包括人流量集中、話務量高、數據業務需求比較大的區域，例如交通樞紐、商業廣場、高校等；

（2）城市密集建筑群：解決樓群密集、城區巷道、人口集中居住而宏基站難以覆蓋到的弱覆蓋區域或覆蓋盲區等；

（3）城市道路：解Q道路不連續覆蓋問題、新建道路覆蓋盲區問題；

（4）工業園區或景區覆蓋：由于園區或景區規劃，常規站點無法建設區域；

（5）其他宏蜂窩覆蓋盲點：因城市發展、密集高樓遮擋等原因而出現的局部區域弱覆蓋或覆蓋盲區等。

4.2 建設方案

從4G網絡的結構上看，智慧路燈在4G網絡主要有兩種方式引入方式，一種是覆蓋盲區或熱點區域的單點補充方案；第二種是覆蓋工業園區、景區的點、面全覆蓋方案。

（1）單點補充覆蓋方案

補充覆蓋的智慧燈桿位置需要由通信運營商根據需求提供，應用場景主要包括密集巷道、道路、廣場、小區等。

智慧路燈桿根據需求，建設高度為6～15 m，無線設備要求掛最上層，可以采用嵌入式方式和外掛設備方式，如圖2所示：

應根據不同的覆蓋要求，選取不同的智慧燈桿產品。從目前廠家產品來看，適合用于智慧燈桿的產品功率都比較小，覆蓋范圍不超過250 m，該產品主要適用于對現有無線網絡的補充覆蓋，滿足小范圍覆蓋需求場景。

方案一：需求覆蓋點比較集中，可以采用嵌入式方式、單扇區覆蓋方案，設備安裝在桿體內部，方向可調整到覆蓋方向；

方案二：需求覆蓋點比較分散時，需在覆蓋區域中間選取合適位置，選用外掛設備方式，可形成多個覆蓋方向。

（2）規劃區全覆蓋方案

目前在工業園區或景區都存在協調困難的情況，對基站的外型有很高的要求，但是這些區域用戶集中，對4G覆蓋的需求量大。隨著智慧燈桿的引入，可以既滿足園區/景區的美觀要求，又能解決用戶的覆蓋需求，同時智慧燈桿的其他功能也能為園區/景區的管理帶來便利。

對于園區或景區的無線全覆蓋，需要做專項的規劃，首先收集三家通信運營商的需求，再結合園區/景區的預測用戶數進行建模分析，得出需要智慧燈桿的數量和間隔。無線覆蓋站點規劃是在項目進行的前期，未進行現場站點勘測的情況下，對園區/景區的網絡進行的初步規劃，主要包括網絡估算、初始站點選擇、系統仿真幾個階段。

但是一般來說，4G基站的建設距離是遠大于路燈桿的間隔的，路燈桿間隔規范間隔跟配光類型、路寬和燈桿高度有關系，如表1所示（其中Weff指路面的有效寬度）：

若燈桿高度按15 m計算，最大間距為52.5 m，4G無線設備覆蓋距離按200 m計算（具體覆蓋距離需根據鏈路預算得到）。如圖3所示，可以在燈桿1和7安裝4G無線設備，每間隔6根燈桿加裝1套無線設備。目前中國電信和中國聯通在FDD-LTE的1.8G頻段可以實現4G設備的共用（獨立載波），但是中國移動的TDD-LTE還需要使用獨立的設備，所以中國移動和中國電信、中國聯通的智慧燈桿基站可以岔開規劃，滿足天線高度都在最高的平臺。

4.3 智慧燈桿配套需求分析

（1）4G設備空間需求

智慧燈桿作為無線設備的載體，需要有一定的空間預留給4G設備，目前微基站具有代表性的產品有華為的Easy Macro系列和BOOK RRU，以及中興的A8602。Easy Macro和A8602覆蓋距離可以達到250 m，可以嵌入智慧燈桿桿體，也可用于外掛式安裝。BOOK RRU覆蓋距離最遠達到150 m，適合用于外掛式安裝，覆蓋多個方向盲區或熱點區域。

（2）電力需求及防雷需求

智慧燈桿通信基站原則上采用220 V交流市電供電，但是具體引入方案受每個點的位置和電力引入條件所限，主要有以下幾種方案可以備選：方案1：直接從智慧燈桿電力系統中引電；方案2：單獨從供電局引電；方案3：直流遠供。

引電方案的選擇需結合實際情況綜合考慮，選擇以上幾種方案中實施難度、建設成本及建站效率最佳的方案。

每處智慧燈桿都需設有防雷接地系統，無線設備可共用燈桿接地系統，從路燈桿地下避雷帶引出接地引接線，用于無線設備及天饋系統防雷接地。無線設備需在智慧燈桿避雷針45°保護范圍之內。

（3）傳輸光纜需求

每個智慧燈桿處需新建光纜管道，需從附近基站或光纜交接箱新建傳輸光纜至智慧燈桿，以確保4G設備與傳輸設備的連通。所以每個燈桿的下面需配置一個光纜終端盒，考慮到后期5G設備的接入需求，光纜終端盒最少需24芯以上，24芯光纜終端盒尺寸為300×125×45（長×寬×高，單位mm）。

（4）內部走線需求

從無線設備到智慧燈桿底部，需預留兩根φ=25 mm的PVC管，分別用來布放電源線和尾纖。

5 智慧燈桿在5G網絡中的應用展望

面向2020年及未來，移動通信技術和產業將邁入5G時代。當前，5G愿景與需求已基本明確，5G將滿足人們超高流量密度、超高連接數密度、超高移動性的需求。與4G相比，5G在技術上能夠更加充分地利用頻譜資源，尤其是豐富的高頻資源，大幅提升頻譜效率；在網絡結構上將實現更加靈活的部署，支持更加多樣化的場景，融合多種無線接入方式，提高能源效率和成本效率，實現移動通信網絡的可持續發展。

智慧燈桿的引入能夠更加豐富5G網絡的組網方式，5G網絡也能夠充分利用路燈分布范圍廣、建設需求穩定、基站偽裝性高等優勢，尤其在小區、商業廣場、工業園區、景區等較為敏感的地區，更具建設意義。智慧燈桿作為5G網絡設備的基礎設施載體，既可以用來實現廣域覆蓋，又可以用來實現熱點區域覆蓋，如圖4所示。智慧燈桿可以作為虛擬化小區的載體，搭建成單個5G子網絡，成為各切片網絡的基礎設備。

6 結束語

目前智慧城市還處于初步階段，系統構建非常復雜，建設阻力也非常之大，而城市智慧路燈項目無疑能夠成為最佳落地點。根據本文的分析可知，目前4G網絡的建設如果能抓住智慧路燈項目的契機，將能夠解決現網中一系列不能解決的疑難問題，補充現網的覆蓋漏洞，解決熱點地^的深度覆蓋問題。通過智慧燈桿不同的使用場景和建設方案，可以解決相應的點、線、面覆蓋問題，對整個網絡的漏洞做一個很好的補充。而且未來5G網絡的規劃也可以充分地利用智慧路燈，推動5G無線網絡架構的搭建，全面滿足未來移動互聯網和物聯網的發展需求。

由此可見，智慧路燈除了作為傳統燈桿的作用之外，還可以解決4G網絡中的覆蓋難題，是未來無線網絡中不可或缺的部分，也是完善網絡結構的最佳載體。

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第2篇

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第3篇

關鍵詞：智慧園區；智慧城市；產業園區

中圖分類號：F260 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2016）04-0113-02

引言

國家為了促進區域經濟發展，在1984年開始設立經濟開發區作為促進區域快速發展的主要形式，其后相繼設立了高新技術園區、出口加工區、保稅區等，由此全國各地出現了大批由民營和政府合辦的產業園區。隨著智慧城市建設的不斷推進，各地積極建設智慧城市，吸取對方經驗，產業園區作為產業集聚、產業轉型發展的平臺，成為建設智慧城市的核心工作之一。因此，研究我國智慧園區概念、發展要素是十分必要的，對我國建設智慧城市有積極引導作用。

一、智慧園區的概念

“智慧園區”是在智慧城市背景下提出的，智慧園區的建立是智慧城市建設的先行者，智慧園區的發展有其歷史過程，也有其發展方向，更具有現實意義。國內學者對智慧園區的概念主要有以下觀點。百度百科上對智慧園區的定義為：一般由政府規劃建設，供水、供電、道路、倉儲及其他配套設施齊全、布局合理且能夠滿足從事某種特定行業生產和科學實驗需要的標準性建筑物或建筑群體，主要包括工業園區、產業園區、物流園區、科技園等。張擎[1]、張凱書[2]都認為，智慧園區是借助新一代云計算、物聯網等信息技術，通過監測、分析、整合及智慧響應的方式，改變政府、企業和公眾之間的交互方式，將園中分散的信息基礎設施、社會基礎設施和商業基礎設施有效連接起來。吳君[3]則認為，智慧園區是一個涉及多個領域、應用多種技術，服務于多個對象的多維立體的復雜系統，強調“公共管理、基礎配套、經濟發展、生態保護、安全保障、社會服務”相結合的六位一體的整體布局模式。太極總經理洪勁飛對智慧園區的理解是以園區為平臺，由政府或企業規劃建設的，通過對園區內人與物及其行為的全部感知和互通互聯，提高園區的運行效率[4]。綜上所述，智慧園區是以智慧城市為背景發展起來的，其核心也應該體現“智慧”，即智能化，主要通過云計算、物聯網等信息技術為手段，合理配置園區內的資源，時刻感知園區動態，提高園區運行效率，降低運營成本，是建立在數字化園區基礎上的智能化園區。

二、智慧園區發展是轉變發展方式的動力和基礎

（一）傳統園區存在的問題

我國正處于全面深化改革，加快轉變產業結構，轉變經濟發展方式的關鍵時期，但目前，我國產業園區在發展過程中存在許多問題。主要體現在以下幾個方面：

1.產業集聚效應不明顯。我國產業園區建設總體處于初級階段，很多園區的建立是為了落實國家政府，增加政府業績，沒有將園區的建設落到實處，僅僅是照搬照抄國外園區建設的模式，沒有體現中國特色[5]。

2.信息化建設不完善。園區整體建設缺乏統一的、規范的、整體的網絡基礎設施，目前我國園區內的網絡設施存在多網并存，造成資源的浪費，也降低了園區的企業效率。雖然大多數園區積累了豐富的信息資源，但缺乏整體信息資源分類、采集、管理、共享機制，導致信息資源共享與開發資源利用困難[1]。

3.園區服務功能薄弱。傳統園區強調簡單的物業服務，注重公共領域的管理與服務，對企業、政府及入駐企業的多樣化需求難以滿足，而且其服務形式、服務內容也單一落后。

（二）智慧園區助推傳統園區轉型升級

智慧園區建設更加強調“智慧”，是在數字化園區基礎上，全面實現網絡設施一體化、公共服務人性化、經營管理協同化和產業結構集約化。

1.智慧園區是以泛在網為支撐平臺。園區內以基礎通信網絡的建設為主，實行三網融合，通過信息管道網絡、無限網絡覆蓋、光纖寬帶網絡接入網等基礎設施的建立，大大提高了園區的智能化，使得人與人、物與物、人與物的結合更加密切，更加智慧化。這種網絡設施一體化的建設，為企業、政府和公眾的聯合創造了便捷條件。

2.園區智慧化實現資源共享，提高企業效率。智慧園區通過建立完整統一的網絡系統，采用互聯網、云計算、大數據、移動互聯網技術對園區進行智能管理，實現園區內信息互通互聯、信息資源整合與共享，從而提高信息交換、信息、信息綜合利用、信息應用與服務等智能。園區智慧化建設將更有利于集中管理，避免重復設置，節約成本。

3.智慧園區服務更加人性化、智慧化。智慧園區是一個以人的需求為出發點的產業園區，以實現人的發展來促進社會的進步。智慧園區的服務方式以需求為根本出發點，最大限度地滿足公眾及社會的需求，能夠提供個性化服務和增值服務，而且可以實現政府、企業和公眾的互動。

三、智慧園區建設的意義

智慧園區的建設是國家實施信息化戰略的具體表現，對促進信息化發展有積極作用，同時也是建設智慧城市的關鍵，智慧園區統一、協調的建設將利于傳統園區改造升級，轉變傳統園區管理和服務上的發展方式。

第一，促進區域經濟發展，加快智慧城市建設。園區經濟牽引智慧場所建設，為區域經濟發展創造內動力，提升產業層次，支撐產業結構優化升級。園區作為生產要素的集聚區，有效改變了傳統產業“單兵作戰”的發展方式。通過特色園區、專業園區建設打破傳統的發展模式，依托資源優勢、傳統優勢、市場需求逐步形成“特色產業化”“產業特色化”的經濟發展布局[6]。

第二，智慧園區的建設有助于智慧產業的發展，也有助于推進城市向智能化、網絡化發展。產業園區通過產業發展核心要素集、整體產業鏈協同發展，實現產業規模效應。智慧城市建設可以以智慧園區建設作為牽引，拉動智慧城市建設，將智慧園區的管理方式融入到城市管理體系中，真正實現城市管理模式的“智慧化”。

參考文獻：

[1] 張擎.智慧園區：源于數字化 高于數字化[J].中國高新區，2011，（9）：128-129.

[2] 張凱書，張怡，嚴杰.智慧園區信息化建設解決方案[J].信息通信，2012，（6）：118-119.

[3] 吳君.關于智慧園區建設的幾點思考[J].中國集體經濟，2015，（34）：141-142.

[4] 洪勁飛.智慧園區建設解決方案――太極計算機股份有限公司[J].智能建筑與城市信息，2015，（2）：30-31.