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

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(shí)代協(xié)調(diào)進(jìn)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(shì)。在未來(lái)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(dòng)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(dòng)通信技術(shù)概述

5G 技術(shù)是具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，是以4G 移動(dòng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)研發(fā)的一種新型移動(dòng)通信技。相較于4G 移動(dòng)技術(shù)，5G 移動(dòng)技術(shù)的傳輸速度較快，傳輸過程中的延時(shí)較短，能耗較低，可靠性較強(qiáng)。針對(duì)5G 移動(dòng)技術(shù)在上下行解耦設(shè)計(jì)方面起到的優(yōu)勢(shì)作用，兩個(gè)上行載波對(duì)應(yīng)同一個(gè)下行載波，而載波聚合時(shí)兩個(gè)載波分屬不同的小區(qū)。這也是上下行解耦設(shè)計(jì)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?yàn)V波，是一類以傳感器陣列形式為核心的信號(hào)發(fā)射與接收處理技術(shù)。但是，需要格外強(qiáng)調(diào)的是，5G 移動(dòng)技術(shù)在這幾方面的運(yùn)用均需要強(qiáng)有力的技術(shù)支持。換言之，單純依靠5G 移動(dòng)技術(shù)是無(wú)法完成整個(gè)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(zhǎng)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(jìn)一步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，順利完成移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。總而言之，當(dāng)代通信工程的迅猛發(fā)展，對(duì)5G 移動(dòng)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(lái)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(jì)算機(jī)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(yàn)。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(shì)，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(jìn)行，滿足不同用戶的使用需求。

另外，軟交換技術(shù)在移動(dòng)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(dòng)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(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中充當(dāng)著基礎(chǔ)層的角色，能夠?yàn)榫W(wǎng)關(guān)及各類移動(dòng)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(yùn)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(jìn)一步明確各類數(shù)據(jù)信息在移動(dòng)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(dòng)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?yàn)榫W(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(qiáng)的獨(dú)立性與接口兼容性，適合大范圍的推廣應(yīng)用。

3.5G 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

3.1 5G 移動(dòng)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(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可以推斷，該技術(shù)在未來(lái)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(kuò)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(yàn)。目前，基站建設(shè)是無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的重點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的目標(biāo)，基站應(yīng)與多個(gè)通信終端緊密連接，接收及傳輸信號(hào)的過程中，可實(shí)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(dòng)通信工程，便可保證用戶的通信效果。同時(shí)，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(wú)需在中間節(jié)點(diǎn)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(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用，移動(dòng)通信工程創(chuàng)新力度明顯加強(qiáng)。應(yīng)用5G 技術(shù)前，通信用戶可根據(jù)個(gè)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(jī)制使通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性明顯增強(qiáng)，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(jìn)互聯(lián)網(wǎng)通信行業(yè)的全面發(fā)展。

在4G 移動(dòng)通信技術(shù)快速普及的時(shí)代，智能物聯(lián)系統(tǒng)升級(jí)速度明顯加快，促進(jìn)了系統(tǒng)創(chuàng)新優(yōu)化。在未來(lái)5G 技術(shù)全面普及時(shí)，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(shí)，需注重通信網(wǎng)絡(luò)超強(qiáng)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(chǎng)的有機(jī)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(jí)網(wǎng)絡(luò)，還可為VR 技術(shù)傳遞信息。在無(wú)人機(jī)和汽車無(wú)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(qiáng)，可提高通信數(shù)據(jù)傳輸效率。所以說(shuō)，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(shì)為其在智能通信技術(shù)方面的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。推動(dòng)5G 技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)智能化發(fā)展，另一方面也可使云計(jì)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(jìn)傳輸效率的同時(shí)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)量，進(jìn)而推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面發(fā)展，加快通信工程建設(shè)進(jìn)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(jī)結(jié)合。該階段，需要?jiǎng)?chuàng)建點(diǎn)到面的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。而軟交換技術(shù)則為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)提供了強(qiáng)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(shí)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(shí)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(jìn)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(yùn)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(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)。軟交換技術(shù)的應(yīng)用也可完善本地網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，保障網(wǎng)絡(luò)局端的應(yīng)用效果。基于通信概況，適度加快網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(jī)。該方法可結(jié)合實(shí)際優(yōu)化調(diào)整用戶互聯(lián)網(wǎng)接入形式，進(jìn)而有效規(guī)避通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。軟交換技術(shù)通常應(yīng)用于固話網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)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(dòng)現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的全面發(fā)展。

3.2.2 移動(dòng)通信中的應(yīng)用

移動(dòng)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(kuò)大。在移動(dòng)長(zhǎng)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(shí)啟動(dòng)兩個(gè)軟交換設(shè)備，則需及時(shí)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(cuò)誤。軟交換技術(shù)在移動(dòng)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(qiáng)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(jī)間設(shè)置過橋電路，科學(xué)連接通信網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可保證通信數(shù)據(jù)傳輸效率。5G 移動(dòng)通信技術(shù)及軟交換技術(shù)日益完善，其在移動(dòng)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(jí)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。基于軟交換技術(shù)的支持，通信工程能夠在較短的時(shí)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(dú)立性。5G 移動(dòng)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(qiáng)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而優(yōu)化通信工程數(shù)據(jù)平臺(tái)性能，豐富通信工程數(shù)據(jù)平臺(tái)的功能，建設(shè)開放性平臺(tái)。

4.結(jié)語(yǔ)

信息技術(shù)的發(fā)展是移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)動(dòng)力。未來(lái)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(jìn)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(jìn)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(huì)前進(jìn)腳步。