5G移動(dòng)通信技術(shù)和軟交換技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

柯文燁

（福建省郵電工程有限公司 福建 福州 350011）

1 引言

當(dāng)下隨著5G通信技術(shù)的迅速創(chuàng)新與發(fā)展，不僅很好地滿(mǎn)足了現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，同時(shí)也對(duì)完善現(xiàn)階段社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生了良好的影響。此外，在5G通信技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中，也產(chǎn)生了許多關(guān)鍵性的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，有效促進(jìn)了5G通信技術(shù)的快速發(fā)展。同時(shí)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展背景下，人們的消費(fèi)需求發(fā)生了翻天覆地的變化，價(jià)值觀也出現(xiàn)了較大的改變[1]。在這樣的大環(huán)境下，對(duì)5G通信技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求。從當(dāng)下我國(guó)通信工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，深入探討通信工程產(chǎn)業(yè)將來(lái)發(fā)展方向，探究5G移動(dòng)通信技術(shù)與軟交換技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用已經(jīng)成為了現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。本文以此為基礎(chǔ)，闡述了5G移動(dòng)通信技術(shù)與軟交換技術(shù)的內(nèi)涵，指出了5G移動(dòng)通信技術(shù)和軟交換技術(shù)在通信工程中的實(shí)際應(yīng)用，為促進(jìn)通信工程的進(jìn)一步發(fā)展提供幫助。

2 5G移動(dòng)通信技術(shù)和軟交換技術(shù)概述

2.1 5G移動(dòng)通信技術(shù)

事實(shí)上5G移動(dòng)通信技術(shù)是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，目前5G移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用[2]。從網(wǎng)絡(luò)通信速度層面來(lái)看，5G移動(dòng)通信技術(shù)要比4G通信技術(shù)擁有更高的通信速度，最高峰時(shí)期可以達(dá)到4G通信速度的百倍，并且還具有非常高的移動(dòng)通信質(zhì)量[3]。表1為5G移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)重要技術(shù)參數(shù)。從該表中能夠得知，5G移動(dòng)通信的頻譜一般處于中頻段與高頻段，比第一代至第四代移動(dòng)通信技術(shù)的傳播效率更低、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋的成本更高，因此要改變以往的移動(dòng)通信技術(shù)手段，引入波束聚合、大規(guī)模MIMO等重要技術(shù)解決5G移動(dòng)通信中的弊端。從2019年全球移動(dòng)設(shè)備供應(yīng)商組織公布的相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，全世界已經(jīng)授用準(zhǔn)備授用的5G通信商用牌照國(guó)家已經(jīng)達(dá)到了18個(gè)。圍繞5G通信傳輸標(biāo)準(zhǔn)要求，5G通信技術(shù)的頻譜要比4G技術(shù)更寬，并且是毫米波，還能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)型頻譜，但是在衍射和繞射上先天不足，為了盡可能地彌補(bǔ)這種弊端，一方面要增加通信天線(xiàn)增益，另一方面要引入大規(guī)模波束聚合技術(shù)，從而提高5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍[4]。5G移動(dòng)通信技術(shù)指標(biāo)要求更加嚴(yán)格，同時(shí)擁有良好的靈活性，可以為移動(dòng)用戶(hù)帶來(lái)更加優(yōu)異的使用體驗(yàn)，表現(xiàn)出了良好的發(fā)展空間。

表1 5G移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)重要技術(shù)參數(shù)

2.2 軟交換技術(shù)

軟交換技術(shù)在現(xiàn)代通信工程中占據(jù)了關(guān)鍵性地位，具有非常好的應(yīng)用前景。通過(guò)軟交換技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件分離呼叫控制功能完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的管控，并且能夠基于開(kāi)放業(yè)務(wù)接口完成互聯(lián)網(wǎng)資源的存儲(chǔ)，給信息用戶(hù)帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為了使其在通信工程中獲得更好的應(yīng)用，在應(yīng)用軟交換技術(shù)時(shí)還需要配套相關(guān)的設(shè)施，如圖1所示，可以基于核心分組網(wǎng)同步完成不同通信業(yè)務(wù)，因此能夠很好地達(dá)到使用者的使用需求，并有效改善使用者的使用率。軟交換技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分層，將其分成控制層、承載層、接入層以及運(yùn)用層[5]。這些不同的層中，接入層有著至關(guān)重要的地位，是網(wǎng)關(guān)、各種設(shè)備接入的載體，可以為使用者提供各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)接入途徑。在完成數(shù)據(jù)接入以后，承載層要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)核心分組網(wǎng)完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分組。依照軟交換設(shè)備技術(shù)相關(guān)要求，可以將數(shù)據(jù)信息運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。依托于控制層，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程承載與呼叫的管控。應(yīng)用層包含了不同的服務(wù)器，可以滿(mǎn)足使用者各種服務(wù)需求。與普通通信技術(shù)不同的是，軟交換技術(shù)一方面可以維持通信業(yè)務(wù)處于獨(dú)立狀態(tài)，另一方面也能夠提供各種類(lèi)型的通信接口，所以在通信技術(shù)服務(wù)方面表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

圖1 軟交換技術(shù)

3 5G移動(dòng)通信技術(shù)和軟交換技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

3.1 5G移動(dòng)通信技術(shù)在通信工程建設(shè)中的應(yīng)用

針對(duì)現(xiàn)階段5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，其在將來(lái)通信工程建設(shè)中擁有較高的應(yīng)用價(jià)值[6]。將5G移動(dòng)通信技術(shù)引入到通信工程中，既可以進(jìn)一步擴(kuò)大通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，同時(shí)也能夠?yàn)槭褂谜咛峁└觾?yōu)質(zhì)的服務(wù)?，F(xiàn)階段，無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中基站建設(shè)有著舉重輕重的地位，這是由于要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)通信的功能，基站要和所有的應(yīng)用終端保持聯(lián)系，并通過(guò)信號(hào)的接受與輸送實(shí)現(xiàn)對(duì)不同通信的轉(zhuǎn)接。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不利于充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)勢(shì)，會(huì)縮小通信工程數(shù)據(jù)流量，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍產(chǎn)生較大的限制。在進(jìn)行5G移動(dòng)通信工程建設(shè)過(guò)程中，能夠有效達(dá)成使用者與使用者之間的直接通信，依托于端到端通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的短距離輸送。和以往通信技術(shù)不同的是，5G移動(dòng)通信技術(shù)舍棄了中間節(jié)點(diǎn)，并且能夠在各個(gè)終端之間構(gòu)建通信傳輸渠道。依托于5G移動(dòng)通信技術(shù)的運(yùn)用，使得使用者能夠依照自身實(shí)際通信需求創(chuàng)設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自由配置構(gòu)建多樣化通信方式，不僅能夠極大程度地縮減網(wǎng)絡(luò)通信費(fèi)用，同時(shí)也能夠改善網(wǎng)絡(luò)通信效率。通過(guò)該通信網(wǎng)絡(luò)體系的運(yùn)用創(chuàng)建多元復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)，有效促進(jìn)了通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，為互聯(lián)網(wǎng)通信行業(yè)的不斷發(fā)展提供有效支持。

3.2 5G移動(dòng)通信技術(shù)在智能通信方面的應(yīng)用

5G移動(dòng)通信技術(shù)不同于4G通信技術(shù)的是其擁有更高的智能化。所以在智能通信領(lǐng)域，5G移動(dòng)通信技術(shù)表現(xiàn)出了更好的應(yīng)用前景。通過(guò)5G移動(dòng)通信技術(shù)的運(yùn)用，可以成倍增加網(wǎng)絡(luò)通信速率，進(jìn)而達(dá)到智能化網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)[7-8]。在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋下，能夠進(jìn)一步發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等優(yōu)勢(shì)，提高數(shù)據(jù)傳輸、處理以及存儲(chǔ)的效率，為實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”的不同應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)。比如說(shuō)在開(kāi)展智慧城市建設(shè)過(guò)程中，依托于5G通信技術(shù)能夠增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息的連接，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和市場(chǎng)的緊密結(jié)合，從而對(duì)城市公共照明系統(tǒng)等進(jìn)行智能化管控。從信息傳輸層面來(lái)看，由于5G移動(dòng)通信技術(shù)擁有可靠、快速、精準(zhǔn)的傳輸特征，可以滿(mǎn)足信息同步展現(xiàn)與快速網(wǎng)絡(luò)下載的應(yīng)用需求，為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展提供幫助。比如說(shuō)將5G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)自動(dòng)駕駛中，得益于其超高的下行速度與下載速度以及優(yōu)異的數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性，能夠發(fā)揮巨大的作用。

3.3 軟交換技術(shù)在固化通信領(lǐng)域的應(yīng)用

從當(dāng)下我國(guó)5G通信工程發(fā)展?fàn)顩r來(lái)，其仍然處于起步階段，并且要在電話(huà)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行相應(yīng)的有線(xiàn)方式運(yùn)營(yíng)。在通信工程建設(shè)初期環(huán)節(jié)需要加強(qiáng)軟交換技術(shù)的應(yīng)用，一方面能夠通過(guò)5G通信技術(shù)與交互技術(shù)完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，另一方面也可以很好地確保電話(huà)網(wǎng)絡(luò)與交換網(wǎng)絡(luò)的相互可操作性。當(dāng)下我國(guó)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)規(guī)模越來(lái)越大，尤其是建立在通信技術(shù)基礎(chǔ)上的模式得到了快速發(fā)展[9-10]?，F(xiàn)階段軟交換技術(shù)已經(jīng)逐步深入到固定網(wǎng)絡(luò)通信中，使得使用者依照自身的需求構(gòu)建區(qū)域通信逐漸成了可能。此外，在網(wǎng)絡(luò)配置中引入交換技術(shù)，還能夠很好地強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)速度。但是在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，需要制定有效的方案避免中央控制系統(tǒng)被入侵。從接受者視域來(lái)看，應(yīng)當(dāng)要轉(zhuǎn)變交換機(jī)的接入方式，同時(shí)優(yōu)化使用者與網(wǎng)絡(luò)間的連接，從而最大程度降低操作風(fēng)險(xiǎn)。

通信技術(shù)在具體應(yīng)用過(guò)程中，軟交換技術(shù)主要使用在固化網(wǎng)通信方面及移動(dòng)通信領(lǐng)域，在剛開(kāi)始進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的總體建設(shè)規(guī)模表現(xiàn)出顯著的區(qū)域性特征，此時(shí)軟交換技術(shù)僅僅能夠提供有限的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。之后伴隨著通信工程的進(jìn)一步發(fā)展，融合軟交換技術(shù)的通信工程綜合業(yè)務(wù)能力得到了有效改善與強(qiáng)化。當(dāng)下軟交換技術(shù)更是得到了深入的研究與運(yùn)用，通信工程能夠依照不同用戶(hù)的差異提供多樣化通信網(wǎng)絡(luò)工程，推動(dòng)當(dāng)代移動(dòng)通信朝向綜合化、多元化方向發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的快速發(fā)展，5G移動(dòng)通信技術(shù)、軟交換技術(shù)等也獲得了更加廣泛的運(yùn)用。在通信工程建設(shè)與發(fā)展中，得益于5G移動(dòng)通信技術(shù)、軟交換技術(shù)的應(yīng)用特征及優(yōu)勢(shì)，有效突破了以往通信工程的技術(shù)壁壘，不僅強(qiáng)化了通信的安全性，也使其擁有更快的速度，表現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用價(jià)值。