5G移动通信技术和软交换技术在通信工程中的应用

5G移动通信技术和软交换技术在通信工程中的应用

秦新生

中国通信建设第四工程局有限公司 450000

摘要:基于互联网通信业务的发展，若想促使通信工程网络技术与时代协调进步，要完善现代通信网络技术，发挥该技术优势。在未来通信工程建设更加需要完备的网络传输技术，5G 移动通信技术和软交换技术得以广泛应用。全面分析 5G 通信技术与软交换技术的应用，可为通信工程创新发展创造有利条件。

关键词：5G 移动通信技术；软交换技术；通信工程

中图分类号：TN91 文献标识码：A

引言

智慧城市旨在运用各类信息技术和创新概念，整合城市的系统和服务，优化资源调度，提高市民生活质量，经过10余年的发展，我国智慧城市建设完成了从1.0到2.0再到“新型智慧城市”的内涵升级，发展理念也从最初的传统信息化，逐步演变为现在以人为本的新型智慧城市。而随着5G步入商用阶段，不仅驱动IOT、AI、云计算等技术持续融合发展，更为新型智慧城市的发展提供了新动力和新引擎。

1 5G 移动通信技术概述

5G技术是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施，是以4G移动通信技术为基础研发的一种新型移动通信技。相较于4G移动技术，5G移动技术的传输速度较快，传输过程中的延时较短，能耗较低，可靠性较强。针对5G移动技术在上下行解耦设计方面起到的优势作用，两个上行载波对应同一个下行载波，而载波聚合时两个载波分属不同的小区。这也是上下行解耦设计与传统载波聚合模式的本质性差异。所谓MI-MO技术，即在不增加带宽的前提条件下，成倍提升通信系统的容量和频谱利用率。波束赋形，又称为波束成型或空域滤波，是一类以传感器阵列形式为核心的信号发射与接收处理技术。但是，需要格外强调的是，5G移动技术在这几方面的运用均需要强有力的技术支持。换言之，单纯依靠5G移动技术是无法完成整个通信工程中的全部通信业务的。

2 5G的应用场景与需求

目前,5 G信息网络通讯技术还只处于应用开发和实验室初步商业化的阶段, 距离真正实现对于技术变现和技术的商用应用还需要很长的研发周期,目前来讲,5G网络信息通讯技术已经逐渐成为ICT应用领域的全新技术热点和代名词。同时,我国在全球移动通信网络信息安全技术标准的制定, 已经标准规范化研究等领域也迅速弥补了第一代的空白, 并实现了第二代信息技术的快速跟随,第三代信息通讯技术的快速突破,以及几乎同步完成第四代快速技术革命的基本要求。与此同时,在现代信息技术的第五代快速发展过程中, 我国也逐步取得了世界标准的主导和关键地位,实现了新技术的稳步发展。在3G和4G全球技术标准时代,全球技术标准之间的竞争激烈而复杂。在5G技术时代,全球技术标准之间的竞争不会突然开始,5G技术时代全球技术标准将通过加速竞争实现新的一个全球技术标准间的统一。

3 5G 移动通信技术与软交换技术在通信工程中的应用

3.1 新空中接口技术

5GNR是基于正交频分复用的全新空口设计的全球性5G标准,是在4G基础上进行的技术创新,是非常重要的蜂窝移动技术基础。5G新空中接口技术的研发,实现了空间和代码等域的资源重复利用效率提升, 达到了节约能源的效果。正交频分复用,即OFDM,经过优化后,能够将高速率数据转化成正交子载波, 因为其数据复杂性较低、频谱利用率较高的特点,被4G系统广泛采用。但随着5G时代的来临,OFDM灵活性不足的问题也日益显现。为满足5G通信系统对资源的个性化业务需求,不同字载波带的长度和宽度也需要得到相应的发展。基于5G技术的低延迟特性,在频域中需要较宽的字载波带才能使得其他系统服务在时域中消耗非常小的传输时间间隔, 获得非常短的符号周期。尤其在大规模应用场景中,单个的传感器数据量都处在极低水平,对子载波带宽和符号周期及传输时间间隔都有了进一步要求, 才能让网络能智能应对不同业务的要求。

3.2 射束信号分割器

在当前的移动通信管理和工作监管系统中,由于有限的链路频率网络资源, 以及同一时隙的网络资源被多方位甚至多层次的相互分割, 并且需要能够为不同的网络用户同时提供服务, 因此有限的网络频率与时隙资源必然决定了整个移动通信管理系统的网络容量。因此,如何更加稳定地增加用户的基站数量, 以及增加不同移动基站的应用数据量将会是未来移动通讯网络基础设施的重要发展趋势之一。但是,由于不同系统频率和系统时隙之间的资源交换往往有限, 这便意味着通讯系统必须不断发展出新的计算机技术和应用成果, 但这种新型信息技术的优化与发展, 并不能够直接通过频率和时隙之间的资源交换来实现的, 这使得系统的容量能够不断地得到各种程度上的增加。

3.3 固话网通信中的应用

在通信工程建设初期，如果通信商提供业务服务，则需要与电话网有机结合。在此阶段，您需要创建点对面设备网络。软交换技术为实现上述目标提供了强有力的技术支持，为交换网与电话网互联创造了有利条件，也为通信工程创新和硬件工程建设提供了支持。当今，随着通信网络的飞速发展，网络通信流量也在不断增加。软交换技术的交换网络逐渐取代了以往的网络体系形式，实现了通信网络的广泛覆盖。在固网通信的发展过程中，软交换技术的应用非常普遍，并且该技术也进入了成熟的发展时期。该技术根据用户网络通信的要求，创建不同的交换设备组合运行模式，以满足不同地区的通信需求。软交换技术在通信工程建设中的应用，不仅可以优化网络终端，还可以改变通信网络的形式，从而加快网络通信速度，有效控制项目运营中的风险。软交换技术的应用也可完善本地网络的运行状态，保障网络局端的应用效果。基于通信概况，适度加快网络运行速度，也可规避主控制系统受外部因素的干扰。再者，汇接局端的过程中也可接入改造后的交换机。该方法可结合实际优化调整用户互联网接入形式，进而有效规避通信系统运行过程中产生的风险。软交换技术通常应用于固话网络及移动通信领域。

3.4 SDN及NFV技术

SDN一般指软件定义网络,是一种新型网络创新结构,通过提升网络可编程能力,对网络架构进行优化或重构。SDN按照标准的Openflow协议,把网络设备分为独立的控制设备和转发设备,不仅简化了转发设备的功能,也实现了灵活的可编程性,使移动网络的架构更加灵活。NFV即网络功能虚拟化,指通过运用许多类型的网络设备结合云计算虚拟技术,在一定程度上简化网络升级、降低新硬件采购成本的技术。NFV不仅实现了网络虚拟化,也提供了灵活和低成本的增值功能,增强了网络的可操作性。NFV的业务功能和SDN的统一控制功能相辅相成,不仅对物联网中各类数据和业务进行协调控制,增加了系统的灵活性,还非常有效地提高5G网络弹性,降低了运营成本。

结束语

综上所述，信息技术的发展是移动通信技术应用的基础动力。未来通信工程建设发展中，合理应用 5G 通信技术和软交换技术，能够提升通信信息的传输效率，也可促进智能通信的稳定发展。在通信技术的应用中，技术人员需要将更多的精力放在通信技术的创新研究上，以此促进 5G 技术和软交换技术的智能化建设，加快现代社会前进脚步。

参考文献

[1] 储佳.5G通信网络中大数据技术的应用研究[J].智慧中国,2020(12):76-77.

[2] 白皓文 , 林君 .5G 移动通信技术和软交换技术在通信工程中的应用 [J]. 河南科技 ,2019,670(08):42-43.