通信工程中軟交換技術和5G移動通信技術的應用探究

鄭潮蓮

（廣東海格怡創科技有限公司，廣東 廣州 511455）

0 引 言

隨著科技的快速發展，我國通信領域的工程項目逐漸增多，與通信工程相關的技術有著非常廣闊的發展前景。5G通信技術的產生滿足了人們對超高速率數據傳輸的需求。隨著更加深入地了解5G通信技術和軟交換技術，將其運用到通信工程中可以推動通信工程穩定發展[1]。本文主要對5G移動通信技術和軟交換技術進行了闡述，并研究了這兩項技術在通信領域中的相關應用[2]。

1 5G移動通信技術

近年來，我國經濟科技發展迅速，人工智能、區塊鏈等新興技術在人們的日常生活中得到了廣泛的應用。在這樣的大環境下，通信方式也在快速迭代更新。5G技術是由4G通信技術發展而來，是一種新型的移動通信技術。和4G相比，5G傳輸速度更快，而且在傳輸過程中具有低時延、低功耗以及高可靠性較等優點[3]。與之前幾代通信技術相比，5G通信技術傳輸過程所需能耗更多、網絡覆蓋的成本也更高，同時在上下行解耦、大規模MI-MO、波束聚合以及波束賦行形等方面均需要有理論支持和技術突破。5G通信頻譜主要集中在中高頻段，波長集中在1～10 mm，且具有大量連續的頻譜，允許以10 Gb/s速率傳輸數據。受5G繞射及衍射能力有限、覆蓋面積小等問題的影響，在鋪設過程中必須借助MIMO技術有效提高天線的功率增益，從而使得網絡覆蓋面積擴大[4]。頻譜感知方法分類如圖1所示。5G技術主要有以下3個優勢。

圖1 頻譜感知方法分類

（1）5G為用戶提供了超大帶寬。帶寬指的是在單位時間內網絡傳輸的數據量，即在傳輸管道中傳輸數據的能力。大帶寬是5G通信的一個優勢，即使在擁擠的場所，人們上網的速度也不會降低。

（2）更大的帶寬帶來更快的速度。由于帶寬的提升，人們可以在不排擠其他用戶的情況下使用更多的帶寬。越來越多的智能互聯網設備接入5G網絡中，這些設備的運行速度比以往更快。

（3）5G網絡催生出了更大的市場空間。在傳輸速率方面，5G峰值速率為10～20 Gb/s，用戶體驗速率將達到0.1～1Gb/s。5G加速了物聯網規模化運行，成為數據驅動型行業、智慧城市以及基礎設施管理的關鍵因素[5]。5G的使用并不應該僅僅考慮網速是否夠快，最重要的是讓用戶能夠從中獲得更好的體驗。

隨著社會的進步，傳統網絡架構早已不能滿足人們的網絡需求，這時就迫切需要5G移動通信技術來解決這些問題。在此基礎上，專家學者們指出5G移動通信技術應該足夠多元化，不能局限于口頭技術研究，而應該進行端點到端點的轉變[6]。5G基站分布形式如圖2所示。

圖2 5G基站分布形式

2 軟交換技術

5G通信技術的研發和發展能夠為通信工程提供強力的技術支持，因此各種圍繞5G展開的軟件技術的研發也勢在必行。從當前通信中涉及的軟交換技術來看，其主要功能包括網關管理、選錄以及呼叫控制等。軟交換技術在通信網絡中屬于核心技術，主要是在計算機軟件中利用呼叫控制性能，實現對通信網絡的控制。同時開放通信網絡中的業務接口，有效整合網絡資源并進行封存，為用戶提供更好的信息服務。軟交換技術需要軟交換設備與其一同運作，再利用核心分組網實現同一時間開展多項業務，不僅能夠更好地滿足用戶的基本通信活動需求，也能提高用戶使用率。

軟交換構成的通信網絡分為接入層、承載層、控制層以及應用層。接入層是基礎層，能夠將網關中各項綜合設備接入到網絡中。承載層則負責將網絡中的數據傳輸到目標地點。控制層最重要的兩個功能是呼叫和承載，這也是該項技術的核心部分。而在最上面的應用層則是由各種服務器構成，可以滿足用戶各項需求。從上面的特點可以看出軟交換技術不僅具有相對的獨立性，而且具有多種方式接入的特點，因此在5G通信網絡中得到了廣泛的應用。

3 5G移動通信技術和軟交換技術在通信工程中的應用研究

3.1 5G移動通信技術在通信工程中的應用研究

目前，無線通信網絡中應用最多的拓撲結構就是星型結構。星型結構主要以基站為核心向四周輻射信號，如果終端處于網絡覆蓋范圍內，在進行通信的時候就要先聯系基站，然后通過基站將信號轉發，才能實現設備間的通信。在整個通信過程中，基站起到了中轉站的作用，每個中轉站的容量直接決定了整個通信工程的總容量。但是星型結構的通信方式往往存在一個弊端，即基站的信號覆蓋范圍很大程度上制約了網絡覆蓋范圍。而5G網絡就不會出現這種情況，5G網絡利用點對點的方式來進行終端間的通信，整個過程中并沒有進行轉接，也就從根本上解決了上述問題[7-9]。

在之前幾代通信網絡建設過程中，網絡基站的組建以及設備的配置都需要依賴運營商，在網絡設備投入使用之前，運營商必須先投入大量的人力物力來建設網絡。而在5G通信技術普及之后，不僅可以減少運營商資金成本，而且可以大幅提高通信效率。5G網絡在信息的傳輸速率上大幅提高，傳輸速率的提高可以促進演化出更多新穎的交互軟件。隨著5G時代的來臨，5G移動通信技術的速度更快，足以滿足人們生產生活中對網絡速率的要求。5G移動通信技術不僅實現了數據信息的智能化傳輸，而且由智能化傳輸發展而來的智能通信技術更是得到了非常廣泛的應用。此外，將該技術與互聯網、大數據等新興技術進行融合，不僅能夠完成數據的遠程計算和異地存儲，還顯著提高了數據的管理水平。用戶不僅可以進行異地數據存儲和遠程計算，還可以利用網絡直接上傳下載文件。同時，更多超乎人們想象的軟件會應運而生，影響人們的日常生活。5G網絡低延遲的特點將允許用戶進行在線實時協作，這就提高了遠距離用戶之間進行共同藝術創作、設計工程以及醫療配合等各遠程操作的可靠性和穩定性。5G網絡和“互聯網+”的發展使得互聯網和物聯網的聯系更加緊密，促進物與物之間的相互協同合作，有效實現快速通信，大幅提高人們的生活水平。

3.2 軟交換技術在通信工程中的應用研究

在通信領域中，軟交換技術可以將移動通信網絡和電話網絡相連。隨著社會的進步，傳統電話網絡的弊端越來越明顯，覆蓋范圍太小，已經不能滿足人們對網絡業務的需求。而要解決這一問題，就要用到軟交換技術，通過軟交換技術可以構建一個交換網，使網絡的覆蓋范圍進一步擴大[10]。在實際應用的過程中，軟交換技術可以有效改善本地網絡運行效果，提高本地網絡運行速度，滿足人們對通信速度和帶寬的需求，提升通信系統的可靠性。

在信息長距離傳輸的過程中，利用軟交換設備可以將網絡覆蓋到多個區域，有效確保通信網絡通暢有序的運行。在信息傳輸和接收端同時啟用軟交換設備，可以有效避免數據丟失或者損壞帶來的困擾，進一步提高了網絡安全性。軟交換技術可以將多種網絡有機整合起來，全面提高數據在傳輸過程中的可靠性。

4 結 論

在通信過程中，5G通信網絡技術和軟交換技術可以大幅提高信息傳輸的速度和質量，實現數據的有效傳輸。在具體實踐過程中，需要結合通信工程本身的特點，對5G通信技術和軟交換技術進行深入的研究，將這些技術更好地運用到實際工程中，從而推動通信工程行業更好更快的發展。