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

王江漢

（重慶電訊職業(yè)學(xué)院，重慶 402247）

基于互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，若想促使通信工程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與時代協(xié)調(diào)進步，要完善現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，發(fā)揮該技術(shù)優(yōu)勢。在未來通信工程建設(shè)更加需要完備的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，5G 移動通信技術(shù)和軟交換技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。全面分析5G 通信技術(shù)與軟交換技術(shù)的應(yīng)用，可為通信工程創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

1.5G 移動通信技術(shù)概述

5G 技術(shù)是具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術(shù)，是實現(xiàn)人機物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，是以4G 移動通信技術(shù)為基礎(chǔ)研發(fā)的一種新型移動通信技。相較于4G 移動技術(shù)，5G 移動技術(shù)的傳輸速度較快，傳輸過程中的延時較短，能耗較低，可靠性較強。針對5G 移動技術(shù)在上下行解耦設(shè)計方面起到的優(yōu)勢作用，兩個上行載波對應(yīng)同一個下行載波，而載波聚合時兩個載波分屬不同的小區(qū)。這也是上下行解耦設(shè)計與傳統(tǒng)載波聚合模式的本質(zhì)性差異。所謂MI-MO 技術(shù)，即在不增加帶寬的前提條件下，成倍提升通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。波束賦形，又稱為波束成型或空域濾波，是一類以傳感器陣列形式為核心的信號發(fā)射與接收處理技術(shù)。但是，需要格外強調(diào)的是，5G 移動技術(shù)在這幾方面的運用均需要強有力的技術(shù)支持。換言之，單純依靠5G 移動技術(shù)是無法完成整個通信工程中的全部通信業(yè)務(wù)的。

隨著通信行業(yè)的迅速發(fā)展，通信傳輸標(biāo)準(zhǔn)也隨之提高。其中，毫米波是極具代表性的通信傳輸式法。通常情況下，毫米波的波長多維持在1-10 mm 之間，且交互頻率更快，頻譜保持著高速連續(xù)性。由于毫米波的覆蓋面積小，繞射與衍射能力偏弱，所以，要依靠MI-MO 等多元化技術(shù)的支持，才能進一步擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，順利完成移動通信業(yè)務(wù)?？偠灾?，當(dāng)代通信工程的迅猛發(fā)展，對5G 移動通信技術(shù)的高效性、靈活性與穩(wěn)定性都提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，為日后物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。

2.軟交換技術(shù)概述

軟交換技術(shù)是未來通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的核心技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)能夠利用計算機軟件的分離呼叫功能，控制通信工程網(wǎng)絡(luò)，也可基于業(yè)務(wù)接口封存組元，豐富信息用戶的體驗。通信工程中，多種軟交換設(shè)備是軟交換技術(shù)得以有效應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。軟交換技術(shù)承諾可提供許多優(yōu)勢，可以輕松整合電路交換和分組交換、降低網(wǎng)絡(luò)成本等方面都有很好的表現(xiàn)。例如，在核心分組網(wǎng)基礎(chǔ)上，軟交換技術(shù)還可以保證不同類型通信任務(wù)的有序進行，滿足不同用戶的使用需求。

另外，軟交換技術(shù)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用還體現(xiàn)出明顯的分層化特征。根據(jù)移動通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形態(tài)，可將其劃分為接入層、承載層、控制層和應(yīng)用層四大類。其中，接入層在整個移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中充當(dāng)著基礎(chǔ)層的角色，能夠為網(wǎng)關(guān)及各類移動通信設(shè)備的接入提供有利條件，完善網(wǎng)絡(luò)接入方式，這也是接入層被廣泛運用到網(wǎng)絡(luò)線路交換中的主要原因。

分組技術(shù)是承載層的核心技術(shù)，有助于進一步明確各類數(shù)據(jù)信息在移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的具體位置，確保各類數(shù)據(jù)信息在移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的高效穩(wěn)定傳輸。控制層的主體功能是承載功能和呼叫功能。應(yīng)用層是不同類型、不同功能服務(wù)器的整合體，能夠為網(wǎng)絡(luò)用戶提供多樣化、便捷性、安全性的服務(wù)。與其他常規(guī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相比，軟交換技術(shù)具有較強的獨立性與接口兼容性，適合大范圍的推廣應(yīng)用。

3.5G 移動通信技術(shù)與軟交換技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

3.1 5G 移動通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1.1 通信工程建設(shè)中的應(yīng)用

基于當(dāng)前5G 移動通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可以推斷，該技術(shù)在未來通信工程建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。如在通信工程中合理應(yīng)用5G 技術(shù)，能夠擴大通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，也可為通信用戶提供更加優(yōu)良的使用體驗。目前，基站建設(shè)是無線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的重點，其也與星型網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)架設(shè)模式有著十分密切的聯(lián)系。若想實現(xiàn)互聯(lián)互通的目標(biāo)，基站應(yīng)與多個通信終端緊密連接，接收及傳輸信號的過程中，可實現(xiàn)通信轉(zhuǎn)換的功能。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一定程度上限制了網(wǎng)絡(luò)通信，影響了通信工程的數(shù)據(jù)容量。網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積具有一定的有限性。若建設(shè)5G 移動通信工程，便可保證用戶的通信效果。同時，合理利用端—端的通信技術(shù)，能夠改善近距離傳輸效果。相較于傳統(tǒng)的通信方式，5G 技術(shù)無需在中間節(jié)點轉(zhuǎn)接數(shù)據(jù)信息，便可在用戶終端建立通信渠道。基于5G 移動通信技術(shù)的應(yīng)用，移動通信工程創(chuàng)新力度明顯加強。應(yīng)用5G 技術(shù)前，通信用戶可根據(jù)個性化的通信需求創(chuàng)建通信網(wǎng)絡(luò)，利用網(wǎng)絡(luò)自由配置不同的通信模式。其顯著降低了通信成本，提高了網(wǎng)絡(luò)通信效率。該通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用機制使通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性明顯增強，結(jié)構(gòu)和層次更為豐富，有利于通信網(wǎng)絡(luò)的深度發(fā)展與應(yīng)用，促進互聯(lián)網(wǎng)通信行業(yè)的全面發(fā)展。

在4G 移動通信技術(shù)快速普及的時代，智能物聯(lián)系統(tǒng)升級速度明顯加快，促進了系統(tǒng)創(chuàng)新優(yōu)化。在未來5G 技術(shù)全面普及時，智能物聯(lián)系統(tǒng)和智能化設(shè)備也將為該技術(shù)的發(fā)展提供更為廣闊的空間。

3.1.2 智能通信中的應(yīng)用

智能化技術(shù)應(yīng)用于智慧城市建設(shè)時，需注重通信網(wǎng)絡(luò)超強連接質(zhì)量，以及5G 通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和市場的有機結(jié)合。智能化建設(shè)管理基礎(chǔ)設(shè)施可維持信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。利用5G技術(shù)顯示通信信息，下載超級網(wǎng)絡(luò)，還可為VR 技術(shù)傳遞信息。在無人機和汽車無人駕駛的過程中，其下行的速度較快，最高下載速度也較快，信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性較強，可提高通信數(shù)據(jù)傳輸效率。所以說，5G 技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。5G 技術(shù)的智能化及數(shù)字化通信優(yōu)勢為其在智能通信技術(shù)方面的應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。推動5G 技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以促進網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展，另一方面也可使云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，改進傳輸效率的同時，擴大網(wǎng)絡(luò)存儲量，進而推動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面發(fā)展，加快通信工程建設(shè)進程。

3.2 軟交換技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1 固話網(wǎng)通信中的應(yīng)用

通信工程建設(shè)初期，通信商若提供業(yè)務(wù)服務(wù)，需要與電話網(wǎng)絡(luò)有機結(jié)合。該階段，需要創(chuàng)建點到面的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。而軟交換技術(shù)則為實現(xiàn)上述目標(biāo)提供了強大的技術(shù)支持，為交換網(wǎng)絡(luò)與電話網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通創(chuàng)造有利條件，同時也可支持通信工程創(chuàng)新和硬件工程建設(shè)。現(xiàn)如今，通信網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)量也隨之增加，軟交換技術(shù)的交換網(wǎng)絡(luò)逐漸取代以往的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形式，實現(xiàn)了通信網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋。固話通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，軟交換技術(shù)的應(yīng)用十分普遍，該技術(shù)也進入到發(fā)展的成熟期。該技術(shù)基于用戶網(wǎng)絡(luò)通信的需求，創(chuàng)建了不同的交換設(shè)備組合運行模式，以此滿足不同區(qū)域的通信要求。通信工程建設(shè)中應(yīng)用軟交換技術(shù)，還可以達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)終端的效果，也可改變通信網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)，從而加快網(wǎng)絡(luò)通信速度，有效控制工程運行中的風(fēng)險。軟交換技術(shù)的應(yīng)用也可完善本地網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，保障網(wǎng)絡(luò)局端的應(yīng)用效果?；谕ㄐ鸥艣r，適度加快網(wǎng)絡(luò)運行速度，也可規(guī)避主控制系統(tǒng)受外部因素的干擾。再者，匯接局端的過程中也可接入改造后的交換機。該方法可結(jié)合實際優(yōu)化調(diào)整用戶互聯(lián)網(wǎng)接入形式，進而有效規(guī)避通信系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的風(fēng)險。軟交換技術(shù)通常應(yīng)用于固話網(wǎng)絡(luò)及移動通信領(lǐng)域。通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初，通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)建設(shè)規(guī)模區(qū)域性特征較為顯著，軟交換技術(shù)提供的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)較少。通信工程發(fā)展中，通信工程業(yè)務(wù)水平也隨之提高。軟交換技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用中，通信工程能夠向用戶提供更為豐富和完善的網(wǎng)絡(luò)通信功能，以此推動現(xiàn)代移動通信技術(shù)的全面發(fā)展。

3.2.2 移動通信中的應(yīng)用

移動通信技術(shù)快速發(fā)展，軟交換技術(shù)的應(yīng)用范圍明顯擴大。在移動長途系統(tǒng)中應(yīng)用軟交換技術(shù)的過程中，網(wǎng)絡(luò)可覆蓋通信工程的諸多區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)通信更為便捷和通暢。若同時啟動兩個軟交換設(shè)備，則需及時備份通信工程數(shù)據(jù)，避免通信數(shù)據(jù)發(fā)生遺漏或錯誤。軟交換技術(shù)在移動通信中的應(yīng)用，可有效整合通信工程基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和媒體網(wǎng)關(guān)中繼站，繼而增強網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。傳統(tǒng)的3G、4G 技術(shù)主要以軟交換技術(shù)在TMG 與TMSC1 機間設(shè)置過橋電路，科學(xué)連接通信網(wǎng)絡(luò)，同時也可保證通信數(shù)據(jù)傳輸效率。5G 移動通信技術(shù)及軟交換技術(shù)日益完善，其在移動通信領(lǐng)域也發(fā)揮著較為重要的作用，拓展了技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。其與升級優(yōu)化的媒體網(wǎng)關(guān)選擇不同的適配器，協(xié)調(diào)不同通信網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系?；谲浗粨Q技術(shù)的支持，通信工程能夠在較短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換大數(shù)據(jù)，優(yōu)化通信工程傳輸與呼叫功能，充分體現(xiàn)通信工程的科學(xué)性與獨立性。5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃過程中，合理應(yīng)用軟交換技術(shù)能夠加強通信商多數(shù)據(jù)交換的控制效果，也可改善交換成本控制效果，滿足通信工程資源合理分配的要求，也可為通信功能業(yè)務(wù)深度開發(fā)奠定堅實的基礎(chǔ)，進而優(yōu)化通信工程數(shù)據(jù)平臺性能，豐富通信工程數(shù)據(jù)平臺的功能，建設(shè)開放性平臺。

4.結(jié)語

信息技術(shù)的發(fā)展是移動通信技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)動力。未來通信工程建設(shè)發(fā)展中，合理應(yīng)用5G 通信技術(shù)和軟交換技術(shù)，能夠提升通信信息的傳輸效率，也可促進智能通信的穩(wěn)定發(fā)展。在通信技術(shù)的應(yīng)用中，技術(shù)人員需要將更多的精力放在通信技術(shù)的創(chuàng)新研究上，以此促進5G 技術(shù)和軟交換技術(shù)的智能化建設(shè)，加快現(xiàn)代社會前進腳步。